CN209497584U - 一种带电源保护及自诊断功能的音频功放电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，包括：与音频功放集成芯片的输入端连接的音频输入电路以及与音频功放集成芯片的输出端连接的音频输出电路；所述的音频功放集成芯片的输出端与所述音频输出电路之间设有自诊断电路和电源保护电路；所述的自诊断电路包括两组自诊断支路，每组自诊断支路包括两个串联的电阻，所述的两个串联的电阻一端接入所述音频功放集成芯片的输出端，另一端接地，所述的两个串联的电阻中间接入到微控制单元(MCU)。本实用新型增加的电源保护及自诊断功能电路，能够提高音频功率放大器正常工作的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及音频功放电路领域，具体涉及一种带电源保护及自诊断功能的音频功放电路。
背景技术
随着社会的发展，人民生活水平的不断提高，MP3、手机、平板电脑、智能音箱、车载响设备音等数字设备已经完全融入我们的日常学习和工作中，这些数字设备中声音的传输无不离不开音频功率放大器的信号处理—将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。与此同时，音频信号的功率增加之后必然要求音频功放电路提供非常稳定可靠的供电电源。
当前，在音响领域里人们一直追求对信号处理的效果，力求达到高保真、杜比音效，但音频功放电路电源的完整性才是所有良好音效的前提。现有的音频功放电路如下图1所示，包括：与集成芯片的输入端连接的音频输入电路、以及与集成芯片的输出端连接的音频输出电路，该音频功放电路主要由PAM8302集成芯片组成，是一款高保真、低EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)的D类功放。但该集成芯片的供电部分相对简单，在复杂的电路系统中，一旦电源发生短路或者其他异常情况，整个音频功放电路很容易烧毁，情况严重时可损伤音频前后级电路。
实用新型内容
本实用新型提供了一种带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，增加的电源保护及自诊断功能电路，能够提高音频功率放大器正常工作的稳定性。
一种带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，包括：与音频功放集成芯片的输入端连接的音频输入电路以及与音频功放集成芯片的输出端连接的音频输出电路；
所述的音频功放集成芯片的输出端与所述音频输出电路之间设有自诊断电路和电源保护电路；
所述的自诊断电路包括两组自诊断支路，每组自诊断支路包括两个串联的电阻，所述的两个串联的电阻一端接入所述音频功放集成芯片的输出端，另一端接地，所述的两个串联的电阻中间接入到微控制单元(MCU)。
所述的自诊断电路包括两组自诊断支路，每个自诊断支路包括两个串联的电阻，由四个电阻分成二组组成，二组分别组成分压电路到MCU，当音频功放集成芯片驱动扬声器时，正常扬声器两端等效于电感，此时MCU通过ADC采样电压可以判断芯片是是否正常，异常情况时MCU可以通过一号管脚关断功放，这样就能达到自诊断的目的保护音频功放。
以下作为本实用新型的优选技术方案：
所述的音频功放集成芯片的输出端包括两个输出点，所述的两组自诊断支路分别连接在所述两个输出点上，即一组自诊断支路对应连接一个输出点。
所述的电源保护电路包括钳位二极管电路以及与所述钳位二极管电路连接的稳压二极管、旁路电容、去耦电容、自恢复保险丝、防接反二极管。
所述的钳位二极管电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，所述的第三二极管的正极和第四二极管的正极连接并且接地，所述的第三二极管的负极和第四二极管的负极分别接到所述的音频功放集成芯片的输出端的两个输出点；
所述的第一二极管的负极和第二二极管的负极连接，所述的第一二极管的正极和第二二极管的正极分别接到所述的音频功放集成芯片的输出端的两个输出点。
所述的稳压二极管的负极与所述第二二极管的负极连接，所述的稳压二极管的正极接地。
所述的旁路电容的一端与所述第二二极管的负极连接，所述的旁路电容的另一端与所述的稳压二极管的正极连接。
所述的旁路电容为两个。
所述的去耦电容的一端与所述第二二极管的负极连接，所述的去耦电容的另一端与所述的稳压二极管的正极连接。
所述的自恢复保险丝和防接反二极管串联，所述的自恢复保险丝的一端与所述第二二极管的负极连接，所述的自恢复保险丝的另一端与所述防接反二极管的负极连接，所述的防接反二极管的正极接入电源(VDD)。
电源保护电路中，当电源短路时，利用二极管单向导通性使防反接二极管截止；流经自恢复保险丝，当电流瞬间增大超过自恢复保险丝额定值时，自恢复保险丝立刻开路；两个旁路电容和一个去耦电容，这三个电容滤除高频成分，同时保证电源稳定性；再过稳压二极管最终到达电源。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
本实用新型中，自诊断电路包括两组自诊断支路，每个自诊断支路包括两个串联的电阻，由四个电阻分成二组组成，二组分别组成分压电路到MCU，当音频功放集成芯片驱动扬声器时，正常扬声器两端等效于电感，此时MCU通过ADC采样电压可以判断芯片是是否正常，异常情况时MCU可以通过一号管脚关断功放，这样就能达到自诊断的目的保护音频功放。
电源保护电路中，当电源短路时，利用二极管单向导通性使防反接二极管截止；流经自恢复保险丝，当电流瞬间增大超过自恢复保险丝额定值时，自恢复保险丝立刻开路；两个旁路电容和一个去耦电容，这三个电容滤除高频成分，同时保证电源稳定性；再过稳压二极管最终到达电源
本实用新型带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，增加了电源保护及自诊断功能电路，提高了音频功率放大器正常工作的稳定性。
附图说明
图1为现有技术中音频功放电路的具体结构示意图；
图2为本实用新型带电源保护及自诊断功能的音频功放电路的结构示意图；
图3为本实用新型带电源保护及自诊断功能的音频功放电路的具体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型带电源保护及自诊断功能的音频功放电路作进一步详细描述。
如图2、图3所示，一种带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，包括：与音频功放集成芯片的输入端连接的音频输入电路以及与音频功放集成芯片的输出端连接的音频输出电路；
音频功放集成芯片的输出端与音频输出电路之间设有自诊断电路1和电源保护电路2；
自诊断电路1包括两组自诊断支路，每组自诊断支路包括两个串联的电阻，第一组自诊断支路为串联第三电阻R3和第一电阻R1，第二组自诊断支路为串联第六电阻R6和第九电阻R9，串联第三电阻R3和第一电阻R1一端接入音频功放集成芯片的输出端，另一端接地，串联第三电阻R3和第一电阻R1中间接入到微控制单元(MCU)，串联第六电阻R6和第九电阻R9的一端接入音频功放集成芯片的输出端，另一端接地，串联串联第六电阻R6和第九电阻R9中间接入到微控制单元(MCU)。
自诊断电路由四个电阻分成二组组成，二组分别组成分压电路到MCU，当音频功放集成芯片驱动扬声器时，正常扬声器两端等效于电感，此时MCU通过ADC采样电压可以判断芯片是是否正常，异常情况时MCU可以通过一号管脚关断功放，这样就能达到自诊断的目的保护音频功放。
音频功放集成芯片的输出端包括两个输出点，两组自诊断支路分别连接在两个输出点上，即一组自诊断支路对应连接一个输出点。
电源保护电路包括钳位二极管电路以及与钳位二极管电路连接的稳压二极管D6(采用WS05DPF-B型号)、旁路电容C15(0.1uF/16V)、旁路电容C14(10uF/10V)、去耦电容E1、自恢复保险丝F1(100uF/16V)、防接反二极管D5。
钳位二极管电路包括第一二极管D1(RB751S-40)、第二二极管D2(RB751S-40)、第三二极管D3(RB751S-40)、第四二极管D4(RB751S-40)，第三二极管D3的正极和第四二极管D4的正极连接并且接地，第三二极管的负极D3和第四二极管D4的负极分别接到音频功放集成芯片的输出端的两个输出点；
第一二极管D1的负极和第二二极管D2的负极连接，第一二极管D1的正极和第二二极管D2的正极分别接到音频功放集成芯片的输出端的两个输出点。
稳压二极管D6的负极与第二二极管D2的负极连接，稳压二极管D6的正极接地。
旁路电容C15、C14的一端与第二二极管D2的负极连接，旁路电容C15、C14的另一端与稳压二极管D6的正极连接。旁路电容为C15、C14。
去耦电容E1的一端与第二二极管D2的负极连接，去耦电容E1的另一端与稳压二极管D6的正极连接。
自恢复保险丝F1和防接反二极管D5串联，自恢复保险丝F1的一端与第二二极管D2的负极连接，自恢复保险丝F1的另一端与防接反二极管D5的负极连接，防接反二极管D5的正极接入电源(VDD)。
电源保护电路中，当电源短路时，利用二极管单向导通性使防反接二极管D5截止；流经自恢复保险丝F1，当电流瞬间增大超过自恢复保险丝F1额定值时，自恢复保险丝F1立刻开路；两个旁路电容C15、C14和一个去耦电容E1，这三个电容滤除高频成分，同时保证电源稳定性；再过稳压二极管D6最终到达电源。
以上所述的具体实施方式对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的最优选实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，包括：与音频功放集成芯片的输入端连接的音频输入电路以及与音频功放集成芯片的输出端连接的音频输出电路；其特征在于，所述的音频功放集成芯片的输出端与所述音频输出电路之间设有自诊断电路和电源保护电路；
所述的自诊断电路包括两组自诊断支路，每组自诊断支路包括两个串联的电阻，所述的两个串联的电阻一端接入所述音频功放集成芯片的输出端，另一端接地，所述的两个串联的电阻中间接入到微控制单元。
2.根据权利要求1所述的带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，其特征在于，所述的音频功放集成芯片的输出端包括两个输出点，所述的两组自诊断支路分别连接在所述两个输出点上。
3.根据权利要求1所述的带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，其特征在于，所述的电源保护电路包括钳位二极管电路以及与所述钳位二极管电路连接的稳压二极管、旁路电容、去耦电容、自恢复保险丝、防接反二极管。
4.根据权利要求3所述的带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，其特征在于，所述的钳位二极管电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，所述的第三二极管的正极和第四二极管的正极连接并且接地，所述的第三二极管的负极和第四二极管的负极分别接到所述的音频功放集成芯片的输出端的两个输出点；
所述的第一二极管的负极和第二二极管的负极连接，所述的第一二极管的正极和第二二极管的正极分别接到所述的音频功放集成芯片的输出端的两个输出点。
5.根据权利要求4所述的带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，其特征在于，所述的稳压二极管的负极与所述第二二极管的负极连接，所述的稳压二极管的正极接地。
6.根据权利要求4所述的带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，其特征在于，所述的旁路电容的一端与所述第二二极管的负极连接，所述的旁路电容的另一端与所述的稳压二极管的正极连接。
7.根据权利要求6所述的带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，其特征在于，所述的旁路电容为两个。
8.根据权利要求4所述的带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，其特征在于，所述的去耦电容的一端与所述第二二极管的负极连接，所述的去耦电容的另一端与所述的稳压二极管的正极连接。
9.根据权利要求4所述的带电源保护及自诊断功能的音频功放电路，其特征在于，所述的自恢复保险丝和防接反二极管串联，所述的自恢复保险丝的一端与所述第二二极管的负极连接，所述的自恢复保险丝的另一端与所述防接反二极管的负极连接，所述的防接反二极管的正极接入电源。
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