CN213186526U

CN213186526U - 一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路

Info

Publication number: CN213186526U
Application number: CN202022692937.3U
Authority: CN
Inventors: 杨志豪; 聂树兴
Original assignee: Guangdong Desheng Electronics Co ltd
Current assignee: Guangdong Desheng Electronics Co ltd
Priority date: 2020-11-19
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2030-11-19

Abstract

本实用新型涉及一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路，包括音频接收与处理模块、电源升压模块和电源控制模块，音频接收与处理模块和电源升压模块均与电源控制模块电性连接；电源升压模块包括第一升压电路和第二升压电路，第一升压电路和第二升压电路进行电性连接，通过第一升压电路和第二升压电路可将输入的直流5.6V电压升高至‑90V电压(负压)，便可满足大振膜音头进行正常工作。

Description

一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路

技术领域

本实用新型涉及麦克风电路领域，更具体地，涉及一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路。

背景技术

目前的市面上的USB麦克风基本上都是普通的驻极体160A或者150音头，因为驻极体的音头频响以及声音拾取的效果都是比较一般，所以驻极体音头USB麦克风基本上都是用来视频会议上面的沟通，所以实用性就没有那么的广，如果采用大振膜的音头以及采用高采样率的USB数字芯片，会使声音的还原度会更好，更加的接近人的声音。

而采用大振膜的音头需要提供大电压和小电流的策略，而对于较为小型的麦克风而言，要额外增加常规的升压电路，可能无法进一步缩减体积，即使现有小型的升压电路可用，但在实际使用过程中可能出现电压不稳定或输出电压与电流大小不符合大振膜音头的要求，影响音头的拾音性能或损坏音头。

实用新型内容

本实用新型为克服现有技术中无法稳定升压的问题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路。

一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路，包括音频接收与处理模块、电源升压模块和电源控制模块，音频接收与处理模块和电源升压模块均与电源控制模块电性连接；电源升压模块包括第一升压电路和第二升压电路，第一升压电路和第二升压电路进行电性连接，通过第一升压电路和第二升压电路可将输入的直流5.6V电压升高至-90V电压。

进一步的，第一升压电路包括高低通滤波电路、升压转换器U1、电阻R2、电容C5、电解电容C6、电阻R3、电容C4和电感L10，电源控制模块连接高低通滤波电路的输入端，高低通滤波电路的输出端分别连接升压转换器U1的断电引脚和电源引脚，升压转换器U1的信号接地引脚和电源接地引脚接地，电感L10的两端分别连接高低通滤波电路的输出端和升压转换器U1的开关引脚，电容C4的两端分别连接升压转换器U1的软启动引脚和接地，电阻R2和电阻R3的一端均连接升压转换器U1的反馈引脚，电阻R3的另一端接地，电解电容C6的正极连接升压转换器U1的反馈引脚，电解电容C6的负极接地，电感L10为150UH的功率电感，其并联升压转换器U1，此电感L10可调整电感量，即可以改变升压转换器U1的输出电流的大小，并且起到振荡的作用；电阻R2和电阻R3的分压给到升压转换器U1的反馈引脚，作为电压采样点，通过调整这两个电阻可以改变的升压转换器U1输出的电压值。

进一步的，第一升压电路还包括二极管U2、电解电容C1和退耦电路，升压转换器U1的输出引脚连接二极管U2的正极，二极管U2的负极和电阻R2另一端均连接电解电容C1的正极，电解电容C1的负极接地，二极管U2的负极连接退耦电路的输入端，退耦电路的输出端连接第二升压电路，升压转换器U1升压到48V经过二极管U2，二极管U2的作用是防止电压反向流入，电解电容C1为大电容，DC48V经过大电容滤波和退耦电路后，给到第二级升级模块。

进一步的，第二升压电路包括RC滤波电路、场效应管D12、三极管Q15、电容C16、电容C17和中频变压器J2，中频变压器J2上设有多个，第一升压电路与RC滤波电路的输入端连接，RC滤波电路的输出端与场效应管D12的输入端连接，场效应管D12的输出端分别连接三极管Q15的基极和中频变压器J2，三极管Q15的集电极连接中频变压器J2，三极管Q15的发射极接地，效应管D12的输出端还连接电容C16的一端，电容C16的另一端与电容C17的一端串联，电容C17的另一端与中频变压器J2连接，中频变压器J2连接电容C16与电容C17之间的结点，直流48V输入经过RC滤波电路，之后再经过场效应管D12，其型号为2SK209-Y的场效应管，其在第二升压电路中起到是两个作用，第一是将直流48V的输出阻抗拉低，给到后面的振荡电路，第二是用于抑制噪音，电源的纹波跟噪声是成为正比的，当直流48V经过场效应管D12后给到中频变压器J2，而三极管Q15、电容C16和电容C17形成的电感三点式振荡，中频变压器J2在这块电路是充当于电感，电感三点式振荡后得到是一个交流正玄波。

进一步的，第二升压电路还包括电容C22、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C21、电容C15、电容C12和电阻R21，二极管D1的正极连接电容C17的与中频变压器J2之间的结点，二极管D1的负极连接二极管D2的正极，二极管D2的负极分别连接电容C22的一端和二极管D3的正极，电容C22的另一端连接电容C17的与中频变压器J2之间的结点，二极管D3的负极连接电容C15的一端，电容C15的另一端连接电容C12的一端，电容C12的另一端接接地，二极管D1的负极还连接电容C15与电容C12之间的结点，二极管D3的负极连接电阻R21的一端，电阻R21的另一端连接音频接收与处理模块，得到的交流正玄波，后面给到二极管进行倍压，电容C22、二极管D1、二极管D2和二极管D3组成的四级倍压，这次倍压的电压最终输出是-90V给到音头供电，其中电阻R21为兆欧级电阻，其作用是为了限制电流大小，因为音头所需要的电流很小。

进一步的，音频接收与处理模块包括大振膜音头电路、音频处理电路、MCU电路和数模转换电路，大振膜音头电路、音频处理电路和数模转换电路均与MCU电路进行连接，通过MCU电路对各个电路获取的收集进行处理。

进一步的，音频处理电路包括DSP芯片U9和MIC电路，MIC电路与DSP芯片U9连接，利用DSP芯片U9和MIC电路可使麦克风的音质得到更大的提升。

进一步的，电源控制模块包括电源管理电路和充电管理电路，电源管理电路和充电管理电路进行电性连接，通过对电源管理电路和充电管理电路实现对电源的合理控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过设置第一升压电路和第二升压电路，通过设置两个升压电路，将电压5.6V升压至-90V，具体是采用分段升压的方式，且通过振荡与滤波电路和倍压整流电路进行处理，得到直流-90V的高电压低电流给到大振膜音头供电，且供电更为稳定。

附图说明

图1为本实用新型一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路的总线路框图。

图2为本实用新型一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路的第一升压电路图。

图3为本实用新型一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路的第二升压电路图。

图4为本实用新型一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路的音频处理电路图。

图5为本实用新型一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路的电源管理电路图。

图6为本实用新型一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路的充电管理电路图。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

实施例

参阅图1，一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路，包括音频接收与处理模块、电源升压模块和电源控制模块，所述音频接收与处理模块和电源升压模块均与电源控制模块电性连接；电源升压模块包括第一升压电路和第二升压电路，第一升压电路和第二升压电路进行电性连接，利用第一升压电路将5.6V的电压升至48V直流，再通过第二升压电路进行二次升压，使其能输出稳定在-90V的高电压低电流，便于提供大振膜音头进行工作。

由图2可知，第一升压电路包括高低通滤波电路、升压转换器U1、电阻R2、电容C5、电解电容C6、电阻R3、电容C4和电感L10，升压转换器U1选用AX5203，其能将输出的电压进一步提升，电源控制模块连接高低通滤波电路的输入端，高低通滤波电路的输出端分别连接升压转换器U1的断电引脚和电源引脚，升压转换器U1的信号接地引脚和电源接地引脚接地，电感L10的两端分别连接高低通滤波电路的输出端和升压转换器U1的开关引脚，电容C4的两端分别连接升压转换器U1的软启动引脚和接地，电阻R2和电阻R3的一端均连接升压转换器U1的反馈引脚，电阻R3的另一端接地，电解电容C6的正极连接升压转换器U1的反馈引脚，电解电容C6的负极接地，另外第一升压电路还包括二极管U2、电解电容C1和退耦电路，升压转换器U1的输出引脚连接二极管U2的正极，二极管U2的负极和电阻R2另一端均连接电解电容C1的正极，电解电容C1的负极接地，二极管U2的负极连接退耦电路的输入端，退耦电路的输出端连接第二升压电路，其中电感L10为150UH的功率电感，其并联升压转换器U1，此电感L10可调整电感量，即可以改变升压转换器U1的输出电流的大小，并且起到振荡的作用；电阻R2和电阻R3的分压给到升压转换器U1的反馈引脚，作为电压采样点，通过调整这两个电阻可以改变的升压转换器U1输出的电压值，升压转换器U1升压到48V经过二极管U2，二极管U2的作用是防止电压反向流入，电解电容C1为大电容，DC48V经过大电容滤波和退耦电路后，给到第二级升级模块。

在本实施例中，可查看图3，第二升压电路包括RC滤波电路、场效应管D12、三极管Q15、电容C16、电容C17和中频变压器J2，中频变压器J2上设有多个，第一升压电路与RC滤波电路的输入端连接，RC滤波电路的输出端与场效应管D12的输入端连接，场效应管D12的输出端分别连接三极管Q15的基极和中频变压器J2，三极管Q15的集电极连接中频变压器J2，三极管Q15的发射极接地，效应管D12的输出端还连接电容C16的一端，电容C16的另一端与电容C17的一端串联，电容C17的另一端与中频变压器J2连接，中频变压器J2连接电容C16与电容C17之间的结点，在第二升压电路还包括电容C22、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C21、电容C15、电容C12和电阻R21，二极管D1的正极连接电容C17的与中频变压器J2之间的结点，二极管D1的负极连接二极管D2的正极，二极管D2的负极分别连接电容C22的一端和二极管D3的正极，电容C22的另一端连接电容C17的与中频变压器J2之间的结点，二极管D3的负极连接电容C15的一端，电容C15的另一端连接电容C12的一端，电容C12的另一端接接地，二极管D1的负极还连接电容C15与电容C12之间的结点，二极管D3的负极连接电阻R21的一端，电阻R21的另一端连接音频接收与处理模块，直流48V输入经过RC滤波电路，之后再经过场效应管D12，其型号为2SK209-Y的场效应管，其在第二升压电路中起到是两个作用，第一是将直流48V的输出阻抗拉低，给到后面的振荡电路，第二是用于抑制噪音，电源的纹波跟噪声是成为正比的，当第一升压电路输出的直流48V经过场效应管D12后给到中频变压器J2，而三极管Q15、电容C16和电容C17形成的电感三点式振荡，中频变压器J2在这块电路是充当于电感，电感三点式振荡后得到是一个交流正玄波，得到的交流正玄波，后面给到二极管进行倍压，电容C22、二极管D1、二极管D2和二极管D3组成的四级倍压，这次倍压的电压最终输出是-90V给到音头供电，因为音头所需要的电流很小，为了限制电流大小，所以电阻R21选用为兆欧级电阻。

此外，中频变压器J2选用的型号为7PLM-A024F，该型号上设有6个引脚，而在内部设有多个线圈，足够该电路作为电感使用。

另外，结合图4～6可看出，音频接收与处理模块包括大振膜音头电路、音频处理电路、MCU电路和数模转换电路，大振膜音头电路、音频处理电路和数模转换电路均与MCU电路进行连接，利用MCU电路可对各个电路进行信息收集与处理；音频处理电路包括DSP芯片U9和MIC电路，MIC电路与DSP芯片U9连接，可使音质得到提升；电源控制模块包括电源管理电路和充电管理电路，电源管理电路和充电管理电路进行电性连接，使输出的电压更为稳定。

使用时，当5.6V的直流电压进入第一升压电路，经过高低通滤波电路进行处理后，进入升压转换器U1，利用电阻R2和电阻R3进行调整以及电感L10的振荡作用，经过二极管D2输出的电压为直流48V，48V电压进入第二升压电路，利用场效应管D12对DC48V的输出进行阻抗拉低，给到后面由中频变压器J2、三极管Q15、电容C16和电容C17形成的电感三点式振荡，使振荡为一个交流正弦波，中频变压器J2在这该电路作为电感使用，三极管Q15选用高频开关型的三极管，再经过电容C22、二极管D1、二极管D2和二极管D3组成的四级倍压，交流正弦波经过四级倍压，得到-90V的直流电压，再经过兆欧级电阻R21，便可得到-90V(负压)的高电压低电流，提供给音头进行正常工作。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路，其特征在于，包括音频接收与处理模块、电源升压模块和电源控制模块，所述音频接收与处理模块和电源升压模块均与电源控制模块电性连接；所述电源升压模块包括第一升压电路和第二升压电路，所述第一升压电路和第二升压电路进行电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路，其特征在于，所述第一升压电路包括高低通滤波电路、升压转换器U1、电阻R2、电容C5、电解电容C6、电阻R3、电容C4和电感L10，所述电源控制模块连接高低通滤波电路的输入端，高低通滤波电路的输出端分别连接升压转换器U1的断电引脚和电源引脚，升压转换器U1的信号接地引脚和电源接地引脚接地，电感L10的两端分别连接高低通滤波电路的输出端和升压转换器U1的开关引脚，电容C4的两端分别连接升压转换器U1的软启动引脚和接地，

电阻R2和电阻R3的一端均连接升压转换器U1的反馈引脚，电阻R3的另一端接地，电解电容C6的正极连接升压转换器U1的反馈引脚，电解电容C6的负极接地。

3.根据权利要求2所述的一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路，其特征在于，所述第一升压电路还包括二极管U2、电解电容C1和退耦电路，所述升压转换器U1的输出引脚连接二极管U2的正极，二极管U2的负极和电阻R2另一端均连接电解电容C1的正极，电解电容C1的负极接地，所述二极管U2的负极连接退耦电路的输入端，退耦电路的输出端连接第二升压电路。

4.根据权利要求1所述的一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路，其特征在于，所述第二升压电路包括RC滤波电路、场效应管D12、三极管Q15、电容C16、电容C17和中频变压器J2，所述中频变压器J2上设有多个，所述第一升压电路与RC滤波电路的输入端连接，RC滤波电路的输出端与场效应管D12的输入端连接，场效应管D12的输出端分别连接三极管Q15的基极和中频变压器J2，三极管Q15的集电极连接中频变压器J2，三极管Q15的发射极接地，效应管D12的输出端还连接电容C16的一端，电容C16的另一端与电容C17的一端串联，电容C17的另一端与中频变压器J2连接，中频变压器J2连接电容C16与电容C17之间的结点。

5.根据权利要求4所述的一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路，其特征在于，所述第二升压电路还包括电容C22、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C21、电容C15、电容C12和电阻R21，所述二极管D1的正极连接电容C17的与中频变压器J2之间的结点，二极管D1的负极连接二极管D2的正极，二极管D2的负极分别连接电容C22的一端和二极管D3的正极，电容C22的另一端连接电容C17的与中频变压器J2之间的结点，二极管D3的负极连接电容C15的一端，电容C15的另一端连接电容C12的一端，电容C12的另一端接接地，所述二极管D1的负极还连接电容C15与电容C12之间的结点，二极管D3的负极连接电阻R21的一端，电阻R21的另一端连接音频接收与处理模块。

6.根据权利要求1所述的一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路，其特征在于，所述音频接收与处理模块包括大振膜音头电路、音频处理电路、MCU电路和数模转换电路，所述大振膜音头电路、音频处理电路和数模转换电路均与MCU电路进行连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路，其特征在于，所述音频处理电路包括DSP芯片U9和MIC电路，所述MIC电路与DSP芯片U9连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于大振膜音头数字麦克风的升压电路，其特征在于，所述电源控制模块包括电源管理电路和充电管理电路，所述电源管理电路和充电管理电路进行电性连接。