用于pwm調(diào)制型音頻功放的輸入短路保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及集成電路領(lǐng)域，特別涉及一種用于PWM調(diào)制型音頻功放的輸入短路保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)型中小功率(輸出功率為5瓦至50瓦)的音頻功率放大器(簡稱音頻功放)在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用，PWM調(diào)制(即脈沖寬度調(diào)制)是音頻功放的主要調(diào)制方式。音頻功放作為功率輸出型器件，其內(nèi)部一般集成了多種保護(hù)機(jī)制，如過溫保護(hù)、過流保護(hù)及過壓保護(hù)等，這些保護(hù)電路的首要任務(wù)是保護(hù)音頻功放自身的安全。一般的音頻功放在應(yīng)用時，其輸入端會接隔直電容以消除輸入信號直流電壓分量造成的輸出功率損耗或音頻功放本身與負(fù)載(喇機(jī))的損害。如果音頻功放輸入端的隔直電容(簡稱輸入隔直電容)損壞或者其輸入管腳直接短路到電源和地上，就會造成輸出功率損耗或音頻功放本身與負(fù)載的損害。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常是通過過流保護(hù)或過溫保護(hù)來實(shí)現(xiàn)對音頻功放的保護(hù)功能，但是這兩種保護(hù)方式中，過流點(diǎn)和過溫點(diǎn)一般是固定的，而且隨工藝或應(yīng)用環(huán)境會發(fā)生較大的偏差，從而容易造成音頻功放保護(hù)機(jī)制的誤觸發(fā)或保護(hù)機(jī)制的失效，而如果要使過流點(diǎn)和過溫點(diǎn)可以改變，則會增加保護(hù)電路的設(shè)計復(fù)雜度，并且占用音頻功放芯片的更多面積，進(jìn)而增加成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的主要目的是防止當(dāng)PWM調(diào)制型音頻功放的輸入隔直電容損壞或輸入管腳直接短路到電源和地上時而造成的輸出功率損耗或該音頻功放本身與負(fù)載的損害。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種用于PWM調(diào)制型音頻功放的輸入短路保護(hù)電路，所述用于PWM調(diào)制型音頻功放的輸入短路保護(hù)電路包括輸入管腳電壓檢測電路、最大占空比差產(chǎn)生電路、輸出PWM占空比差檢測電路、輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路及PWM信號輸出電路；其中，
[0006]所述輸入管腳電壓檢測電路，對所述PWM調(diào)制型音頻功放的輸入管腳的電壓進(jìn)行檢測，當(dāng)所述輸入管腳的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閾值電壓時，輸出一使能信號至所述輸出PWM占空比差檢測電路及所述輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路；
[0007]所述最大占空比差產(chǎn)生電路，產(chǎn)生一預(yù)設(shè)的最大占空比差信號；
[0008]所述PWM信號輸出電路，輸出第一 PWM信號和第二 PWM信號；
[0009]所述輸出PWM占空比差檢測電路，在接收到所述使能信號時，對所述第一 PWM信號和所述第二 PWM信號的占空比的差值進(jìn)行檢測；
[0010]所述輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路，在接收到所述使能信號，且當(dāng)所述第一 PWM信號和所述第二 PWM信號的占空比的差值達(dá)到預(yù)設(shè)的所述最大占空比差信號的持續(xù)時間超過預(yù)設(shè)的短路保護(hù)預(yù)警時長時，則判斷所述PWM調(diào)制型音頻功放的輸入管腳出現(xiàn)短路，且輸出一 PWM占空比控制信號至所述PWM信號輸出電路的控制端以控制所述第一 PWM信號和所述第二 PWM信號的占空比的差值，達(dá)到對所述PWM調(diào)制型音頻功放的輸入短路保護(hù)目的。
[0011]優(yōu)選地，所述輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路在接收到所述使能信號，且當(dāng)所述第一PWM信號和所述第二 PWM信號的占空比的差值達(dá)到預(yù)設(shè)的所述最大占空比差信號的持續(xù)時間超過預(yù)設(shè)的短路保護(hù)預(yù)警時長時，輸出一短路告警信號，以提醒用戶所述PWM調(diào)制型音頻功放的輸入管腳出現(xiàn)了短路。
[0012]優(yōu)選地，所述輸入管腳電壓檢測電路的檢測端與所述PWM調(diào)制型音頻功放的輸入管腳連接，所述輸入管腳電壓檢測電路的輸出端分別與所述輸出PWM占空比差檢測電路的使能端及所述輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路的使能端連接；所述輸出PWM占空比差檢測電路的檢測端與所述PWM信號輸出電路的輸出端連接，所述輸出PWM占空比差檢測電路的輸出端與所述輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路的第一輸入端連接；所述最大占空比差產(chǎn)生電路的輸出端與所述輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路的第二輸入端連接；所述輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路的輸出端與所述PWM信號輸出電路的控制端連接。
[0013]優(yōu)選地，所述最大占空比差產(chǎn)生電路包括三角波信號產(chǎn)生電路、第一基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、第一電壓比較器及第一時序邏輯電路；其中，
[0014]所述第一電壓比較器的第一輸入端與所述三角波信號產(chǎn)生電路的輸出端連接，所述第一電壓比較器的第二輸入端與所述第一基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路的輸出端連接，所述第一電壓比較器的輸出端經(jīng)所述第一時序邏輯電路與所述輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路的第二輸入端連接。
[0015]優(yōu)選地，所述輸入管腳電壓檢測電路包括濾波電路、第二基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、第二電壓比較器及第二時序邏輯電路；其中，
[0016]所述第二電壓比較器的第一輸入端經(jīng)所述濾波電路與所述PWM調(diào)制型音頻功放的輸入管腳連接，所述第二電壓比較器的第二輸入端與所述第二基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路的輸出端連接，所述第二電壓比較器的輸出端經(jīng)所述第二時序邏輯電路分別與所述輸出PWM占空比差檢測電路的使能端及所述輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路的使能端連接。
[0017]優(yōu)選地，所述濾波電路包括第一電阻及第一電容；其中，
[0018]所述第一電阻的第一端與所述PWM調(diào)制型音頻功放的輸入管腳連接，所述第一電阻的第二端與所述第二電壓比較器的第一輸入端連接；所述第一電容的第一端與所述第二電壓比較器的第一輸入端連接，所述第一電容的第二端接地。
[0019]優(yōu)選地，所述輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路包括工作電壓輸入端、第三基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、第一基準(zhǔn)電流源、第二基準(zhǔn)電流源、第三電壓比較器、時長檢測電路、PMOS管、NMOS管及充放電電路；其中，
[0020]所述PMOS管的柵極與所述輸出PWM占空比差檢測電路的輸出端連接，所述PMOS管的源極與所述第一基準(zhǔn)電流源的負(fù)極連接，所述第一基準(zhǔn)電流源的正極與所述工作電壓輸入端連接；所述PMOS管的漏極與所述充放電電路連接；所述NMOS管的漏極與所述充放電電路連接，所述NMOS管的柵極與所述最大占空比差產(chǎn)生電路的輸出端連接，所述NMOS管的源極與所述第二基準(zhǔn)電流源的正極連接，所述第二基準(zhǔn)電流源的負(fù)極接地；所述第三電壓比較器的第一輸入端與所述NMOS管的漏極連接，所述第三電壓比較器的第二輸入端與所述第三基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路的輸出端連接，所述第三電壓比較器的使能端與所述輸入管腳電壓檢測電路的輸出端連接，所述第三電壓比較器的輸出端經(jīng)所述時長檢測電路與所述PWM信號輸出電路的控制端連接。
[0021]優(yōu)選地，所述充放電電路包括第二電阻及第二電容；其中，
[0022]所述第二電阻的第一端與所述PMOS管的漏極連接，所述第二電阻的第二端與所述第三電壓比較器的第一輸入端連接;所述第二電容的第一端與所述第二電阻的第二端連接，所述第二電容的第二端接地。
[0023]本實(shí)用新型提供的用于PWM調(diào)制型音頻功放的輸入短路保護(hù)電路，包括輸入管腳電壓檢測電路、最大占空比差產(chǎn)生電路、輸出PWM占空比差檢測電路、輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路及PWM信號輸出電路；所述輸入管腳電壓檢測電路，用于對所述PWM調(diào)制型音頻功放的輸入管腳的電壓進(jìn)行檢測，當(dāng)所述輸入管腳的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閾值電壓時，輸出一使能信號至所述輸出PWM占空比差檢測電路及所述輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路；所述最大占空比差產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生一預(yù)設(shè)的最大占空比差信號；所述PWM信號輸出電路，用于輸出第一PWM信號和第二 PWM信號；所述輸出PWM占空比差檢測電路，在接收到所述使能信號時，對所述第一 PWM信號和所述第二 PWM信號的占空比的差值進(jìn)行檢測；所述輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路，在接收到所述使能信號，且當(dāng)所述第一 PWM信號和所述第二PWM信號的占空比的差值達(dá)到預(yù)設(shè)的所述最大占空比差信號的持續(xù)時間超過預(yù)設(shè)的短路保護(hù)預(yù)警時長時，則判斷所述PWM調(diào)制型音頻功放的輸入管腳出現(xiàn)短路，且輸出一 PWM占空比控制信號至所述PWM信號輸出電路的控制端以控制所述第一 PWM信號和所述第二 PWM信號的占空比的差值，達(dá)到對所述PWM調(diào)制型音頻功放的輸入短路保護(hù)目的。本實(shí)用新型能夠防止當(dāng)PWM調(diào)制型音頻功放的輸入隔直電容損壞或輸入管腳直接短路到電源和地上時而造成的輸出功率損耗或該音頻功放本身與負(fù)載的損害；同時，本實(shí)用新型還具有電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低及易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型用于PWM調(diào)制型音頻功放的輸入短路保護(hù)電路一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖2是圖1中最大占空比差產(chǎn)生電路一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是圖1中輸入管腳電壓檢測電路一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是圖1中輸出PWM占空比差檢測電路與輸入短路保護(hù)信號產(chǎn)生電路一實(shí)施例的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0029]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0030]本實(shí)用新型提供一種用于PWM調(diào)制型音頻功放的輸入短路保護(hù)電路。
[0031]參照圖1，圖1是本實(shí)用新型用于PWM調(diào)制型音頻功放的輸入短路保護(hù)電路一實(shí)施例的