CN214281337U - 一种功率放大器的控制保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率放大器的控制保护电路，包括电压放大电路、切换电路、后级功率驱动电路和负反馈电路，所述负反馈电路包括第一负反馈电路、第二负反馈电路和第三负反馈电路；通过在电压放大电路和后级功率驱动电路之间设置切换电路，能够有效控制电压放大电路和后级功率驱动电路的连接，从而能够有效避免冲击声的产生，进而解决了现有技术会带来冲击声的技术问题，同时，通过第一负反馈电路和第二负反馈电路的配合，能够在电压放大电路和后级功率驱动电路断开时，起到保护功率放大器的作用，解决了现有技术中由于功率放大器在断开负载时仍在继续工作而容易损坏的技术问题，此外，本实用新型结构和组成都比较简单，大大降低了制造成本。

Description

一种功率放大器的控制保护电路

技术领域

本实用新型涉及功率放大器技术领域，尤其涉及一种功率放大器的控制保护电路。

背景技术

在分立元器件组成的中大功率系统中，一般都会设置保护电路对功率放大器进行保护，现有技术中，主要通过以下两种方式对于中大功率系统中的功率放大器进行保护，第一种方式是通过大功率继电器，有源开关开启或断开负载，从而实现静音开启及异常情况之下的放大器本身及负载保护，第二种方式是通过控制功率放大器第一级的工作状态来实现对功率放大器的开关控制及异常工作状态下的放大器及负载的安全保护，通过以上两种方式确实对功率放大器和负载也起到了一定的保护作用，但是，采用第一种方式进行功率放大器保护时，功率放大器在断开负载时仍在继续工作，其功率放大级或出现故障会有进一步恶性损坏危险，而且需要使用大功率继电器作为功率开关，导致成本过高且安装工艺较不方便，采用第二种方式进行功率放大器保护时，功率放大器第一级的工作状态切换易在扬声器之类负载上带来可闻冲击声，且冲击声的大小与应该保护电路的响应速度是相互矛盾的，很难调合，用户体验较差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种功率放大器的控制保护电路，可以解决现有功率放大器保护方式所存在的成本高、容易损坏和产生冲击声的缺陷。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种功率放大器的控制保护电路，包括电压放大电路、切换电路、后级功率驱动电路和负反馈电路，所述负反馈电路包括第一负反馈电路、第二负反馈电路和第三负反馈电路，所述电压放大电路的输入端接入信号电压，所述电压放大电路的输出端分别与所述切换电路的输入端和第一负反馈电路的输入端连接，所述切换电路的输出端分别与所述第二负反馈电路的输入端和后级功率驱动电路的输入端连接，所述后级功率驱动电路的输出端分别与负载和第三负反馈电路的输入端连接，所述第一负反馈电路的输出端、第二负反馈电路的输出端和第三负反馈电路的输出端分别与所述电压放大电路的输入端连接。

作为所述功率放大器的控制保护电路的进一步可选方案，所述切换电路采用双触点切换型继电器，所述双触点切换型继电器的断开触点与所述第二负反馈电路的输入端连接，所述双触点切换型继电器的闭合触点与所述后级功率驱动电路的输入端连接。

作为所述功率放大器的控制保护电路的进一步可选方案，所述电压放大电路包括信号电压、三极管第一启动电压、第一三极管和第二三极管，所述信号电压分别与所述第一三极管的基电极和第二三极管的基电极连接，所述三极管第一启动电压分别与所述第一三极管的发射极和第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极和第二三极管的集电极作为所述电压放大电路的输出端分别与所述切换电路的输入端和第一负反馈电路的输入端连接。

作为所述功率放大器的控制保护电路的进一步可选方案，所述后级功率驱动电路包括三极管第二启动电压、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述三极管第二启动电压分别与所述第三三极管、第四三极管、第五三极管和第六三极管的集电极连接，所述第三三极管和第四三极管的基电极作为所述后级功率驱动电路的输入端与所述切换电路连接，所述第三三极管的发射极分别与第一电阻的一端和第五三极管的基电极连接，所述第四三极管的发射极分别与第一电阻的另一端和第六三极管的基电极连接，所述第五三极管的发射极与第二电阻的一端连接，所述第六三极管的发射极与第三电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与第三电阻的另一端作为后级功率驱动电路的输出端分别与负载和第三负反馈电路的输入端连接。

作为所述功率放大器的控制保护电路的进一步可选方案，所述第一负反馈电路包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第五电阻的一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第四电阻的另一端和第五电阻的另一端作为所述第一负反馈电路的输出端与电压放大电路的输入端连接。

作为所述功率放大器的控制保护电路的进一步可选方案，所述第二负反馈电路包括第六电阻和第七电阻，所述第六电阻的一端和第七电阻的一端分别与所述双触点切换型继电器的断开触点连接，所述第六电阻的另一端和第七电阻的另一端作为所述第二负反馈电路的输出端电压放大电路的输入端连接。

作为所述功率放大器的控制保护电路的进一步可选方案，所述第三负反馈电路包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述后级功率驱动电路的输出端连接，所述第八电阻的另一端作为第三负反馈电路的输出端电压放大电路的输入端连接。

作为所述功率放大器的控制保护电路的进一步可选方案，所述电压放大电路包括信号电压、三极管第一启动电压、第七三极管、第八三极管、第九三极管、第十三极管和第九电阻，所述信号电压分别与所述第七三极管和第八三极管的基电极连接，所述三极管第三启动电压分别与所述第七三极管的发射极、第八三极管的发射极、第九三极管的集电极和第十三极管的集电极连接，所述第七三极管的集电极与所述第九三极管的基电极连接，所述第八三极管的集电极与所述第十三极管的基电极连接，所述第九三极管的发射极与所述第九电阻的一端连接，所述第十三极管的发射极与所述第九电阻的另一端连接，所述第九电阻的两端作为所述电压放大电路的输出端分别与所述切换电路的输入端和第一负反馈电路的输入端连接。

本实用新型的有益效果是：通过在电压放大电路和后级功率驱动电路之间设置切换电路，能够有效控制电压放大电路和后级功率驱动电路的连接，当信号电压经电压放大电路放大后满足后级功率驱动电路的要求后，再接通电压放大电路和后级功率驱动电路，能够有效避免冲击声的产生，从而解决了现有技术会带来冲击声的技术问题，同时，通过第一负反馈电路和第二负反馈电路的配合，能够在电压放大电路和后级功率驱动电路断开时，起到保护功率放大器的作用，解决了现有技术中由于功率放大器在断开负载时仍在继续工作而容易损坏的技术问题，此外，本实用新型结构和组成都比较简单，大大降低了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为背景技术中的第一种功率放大器保护方式的示意框图；

图2为背景技术中的第二种功率放大器保护方式的示意框图；

图3为本实用新型一种功率放大器的控制保护电路的示意框图；

图4为本实用新型一种功率放大器的控制保护电路的一种实施例的电路示意图；

图5为本实用新型一种功率放大器的控制保护电路的另一种实施例的电路示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参考图1-4，一种功率放大器的控制保护电路，包括电压放大电路、切换电路、后级功率驱动电路和负反馈电路，所述负反馈电路包括第一负反馈电路、第二负反馈电路和第三负反馈电路，所述电压放大电路的输入端接入信号电压，所述电压放大电路的输出端分别与所述切换电路的输入端和第一负反馈电路的输入端连接，所述切换电路的输出端分别与所述第二负反馈电路的输入端和后级功率驱动电路的输入端连接，所述后级功率驱动电路的输出端分别与负载和第三负反馈电路的输入端连接，所述第一负反馈电路的输出端、第二负反馈电路的输出端和第三负反馈电路的输出端分别与所述电压放大电路的输入端连接。

在使用时，先通过切换电路将电压放大电路和后级功率驱动电路的连接断开，然后信号电压输入电压放大电路，信号电压经过电压放大电路放大到后级功率驱动电路所需要的级别后，再通过切换电路将电压放大电路和后级功率驱动电路的连接连通，从而解决因控制电压放大级工作状态带来的冲击声和反应速度慢的技术问题，同时，在切换电路将电压放大电路和后级功率驱动电路的连接断开时，第一负反馈电路和第二负反馈电路同时工作，在切换电路将电压放大电路和后级功率驱动电路的连接连通时，第一负反馈电路电路和第三负反馈电路同时工作，通过第一负反馈电路、第二负反馈电路和第三负反馈电路构成的三重负反馈环路，能够有效稳定放大器的工作状态。

需要说明的是，当电压放大电路和后级功率驱动电路的连接断开时，因后级功率驱动电路无偏置电流不工作，不产生功耗。

在本实施例中，通过在电压放大电路和后级功率驱动电路之间设置切换电路，能够有效控制电压放大电路和后级功率驱动电路的连接，当信号电压经电压放大电路放大后满足后级功率驱动电路的要求后，再接通电压放大电路和后级功率驱动电路，能够有效避免冲击声的产生，从而解决了现有技术会带来冲击声的技术问题，同时，通过第一负反馈电路和第二负反馈电路的配合，能够在电压放大电路和后级功率驱动电路断开时，起到保护功率放大器的作用，解决了现有技术中由于功率放大器在断开负载时仍在继续工作而容易损坏的技术问题，此外，本实用新型结构和组成都比较简单，大大降低了制造成本。

优选的，所述切换电路采用双触点切换型继电器JDQ，所述双触点切换型继电器JDQ的断开触点与所述第二负反馈电路的输入端连接，所述双触点切换型继电器JDQ的闭合触点与所述后级功率驱动电路的输入端连接。

在本实施例中，通过采用双触点切换型继电器JDQ，当继电器JDQ处于断开状态时,电压放大电路工作正常，后级功率驱动电路因无偏置电流不工作，不产生功耗，在放大器上电状态正常情况下，根据系统的需要选择功率级的工作时序，避免冲击声，同时在放大器非正常工作状态或者负载异常时断开功率驱动电路，保护功率驱动电路或者负载，此外，双触点切换型继电器JDQ作为切换电路能够灵活地控制电压放大电路和后级功率驱动电路的断开和连通。

优选的，所述电压放大电路包括信号电压Vin、三极管第一启动电压、第一三极管Q1和第二三极管Q2，所述信号电压Vin分别与所述第一三极管Q1的基电极和第二三极管Q2的基电极连接，所述三极管第一启动电压分别与所述第一三极管Q1的发射极和第二三极管Q2的发射极连接，所述第一三极管Q1的集电极和第二三极管Q2的集电极作为所述电压放大电路的输出端分别与所述切换电路的输入端和第一负反馈电路的输入端连接。

优选的，所述后级功率驱动电路包括三极管第二启动电压、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，所述三极管第二启动电压分别与所述第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5和第六三极管Q6的集电极连接，所述第三三极管Q3和第四三极管Q4的基电极作为所述后级功率驱动电路的输入端与所述切换电路连接，所述第三三极管Q3的发射极分别与第一电阻R1的一端和第五三极管Q5的基电极连接，所述第四三极管Q4的发射极分别与第一电阻R1的另一端和第六三极管Q6的基电极连接，所述第五三极管Q5的发射极与第二电阻R2的一端连接，所述第六三极管Q6的发射极与第三电阻R3的一端连接，所述第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的另一端作为后级功率驱动电路的输出端分别与负载和第三负反馈电路的输入端连接。

优选的，所述第一负反馈电路包括第四电阻R4和第五电阻R5，所述第四电阻R4的一端与所述第一三极管Q1的集电极连接，所述第五电阻R5的一端与所述第二三极管Q2的集电极连接，所述第四电阻R4的另一端和第五电阻R5的另一端作为所述第一负反馈电路的输出端与电压放大电路的输入端连接。

优选的，所述第二负反馈电路包括第六电阻R6和第七电阻R7，所述第六电阻R6的一端和第七电阻R7的一端分别与所述双触点切换型继电器JDQ的断开触点连接，所述第六电阻R6的另一端和第七电阻R7的另一端作为所述第二负反馈电路的输出端电压放大电路的输入端连接。

优选的，所述第三负反馈电路包括第八电阻R8，所述第八电阻R8的一端与所述后级功率驱动电路的输出端连接，所述第八电阻R8的另一端作为第三负反馈电路的输出端电压放大电路的输入端连接。

优选的，所述电压放大电路包括信号电压Vin、三极管第三启动电压、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第九三极管Q9、第十三极管Q10和第九电阻R9，所述信号电压Vin分别与所述第七三极管Q7和第八三极管Q8的基电极连接，所述三极管第一启动电压分别与所述第七三极管Q7的发射极、第八三极管Q8的发射极、第九三极管Q9的集电极和第十三极管Q10的集电极连接，所述第七三极管Q7的集电极与所述第九三极管Q9的基电极连接，所述第八三极管Q8的集电极与所述第十三极管Q10的基电极连接，所述第九三极管Q9的发射极与所述第九电阻R9的一端连接，所述第十三极管Q10的发射极与所述第九电阻R9的另一端连接，所述第九电阻R9的两端作为所述电压放大电路的输出端分别与所述切换电路的输入端和第一负反馈电路的输入端连接。

在本实施例中，参照图5，通过设置第九三极管Q9、第十三极管Q10和第九电阻R9，能够使得电压放大电路的放大效果更佳，从而驱动更大功率的后级功率驱动电路。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种功率放大器的控制保护电路，其特征在于，包括电压放大电路、切换电路、后级功率驱动电路和负反馈电路，所述负反馈电路包括第一负反馈电路、第二负反馈电路和第三负反馈电路，所述电压放大电路的输入端接入信号电压，所述电压放大电路的输出端分别与所述切换电路的输入端和第一负反馈电路的输入端连接，所述切换电路的输出端分别与所述第二负反馈电路的输入端和后级功率驱动电路的输入端连接，所述后级功率驱动电路的输出端分别与负载和第三负反馈电路的输入端连接，所述第一负反馈电路的输出端、第二负反馈电路的输出端和第三负反馈电路的输出端分别与所述电压放大电路的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种功率放大器的控制保护电路，其特征在于，所述切换电路采用双触点切换型继电器，所述双触点切换型继电器的断开触点与所述第二负反馈电路的输入端连接，所述双触点切换型继电器的闭合触点与所述后级功率驱动电路的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种功率放大器的控制保护电路，其特征在于，所述电压放大电路包括信号电压、三极管第一启动电压、第一三极管和第二三极管，所述信号电压分别与所述第一三极管的基电极和第二三极管的基电极连接，所述三极管第一启动电压分别与所述第一三极管的发射极和第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极和第二三极管的集电极作为所述电压放大电路的输出端分别与所述切换电路的输入端和第一负反馈电路的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的一种功率放大器的控制保护电路，其特征在于，所述后级功率驱动电路包括三极管第二启动电压、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述三极管第二启动电压分别与所述第三三极管、第四三极管、第五三极管和第六三极管的集电极连接，所述第三三极管和第四三极管的基电极作为所述后级功率驱动电路的输入端与所述切换电路连接，所述第三三极管的发射极分别与第一电阻的一端和第五三极管的基电极连接，所述第四三极管的发射极分别与第一电阻的另一端和第六三极管的基电极连接，所述第五三极管的发射极与第二电阻的一端连接，所述第六三极管的发射极与第三电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与第三电阻的另一端作为后级功率驱动电路的输出端分别与负载和第三负反馈电路的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的一种功率放大器的控制保护电路，其特征在于，所述第一负反馈电路包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第五电阻的一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第四电阻的另一端和第五电阻的另一端作为所述第一负反馈电路的输出端与电压放大电路的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的一种功率放大器的控制保护电路，其特征在于，所述第二负反馈电路包括第六电阻和第七电阻，所述第六电阻的一端和第七电阻的一端分别与所述双触点切换型继电器的断开触点连接，所述第六电阻的另一端和第七电阻的另一端作为所述第二负反馈电路的输出端电压放大电路的输入端连接。

7.根据权利要求6所述的一种功率放大器的控制保护电路，其特征在于，所述第三负反馈电路包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述后级功率驱动电路的输出端连接，所述第八电阻的另一端作为第三负反馈电路的输出端电压放大电路的输入端连接。

8.根据权利要求1或2所述的一种功率放大器的控制保护电路，其特征在于，所述电压放大电路包括信号电压、三极管第一启动电压、第七三极管、第八三极管、第九三极管、第十三极管和第九电阻，所述信号电压分别与所述第七三极管和第八三极管的基电极连接，所述三极管第三启动电压分别与所述第七三极管的发射极、第八三极管的发射极、第九三极管的集电极和第十三极管的集电极连接，所述第七三极管的集电极与所述第九三极管的基电极连接，所述第八三极管的集电极与所述第十三极管的基电极连接，所述第九三极管的发射极与所述第九电阻的一端连接，所述第十三极管的发射极与所述第九电阻的另一端连接，所述第九电阻的两端作为所述电压放大电路的输出端分别与所述切换电路的输入端和第一负反馈电路的输入端连接。

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