本發(fā)明涉及一種功放裝置，具體來說，特別是涉及一種脈寬調(diào)制的功放模組。

背景技術(shù)：

音響功放在生活中應(yīng)用很廣，功率放大器簡稱功放，其作用主要是將音源器材輸入的較微弱信號進行放大后，產(chǎn)生足夠大的電流去推動揚聲器進行聲音的重放，其將音頻電信號放大后帶動音箱的揚聲器發(fā)出聲音。專業(yè)功放一般用于會議，演出，廳，堂，場，館的擴音。設(shè)計上以輸出功率大，保護電路完善，良好的散熱為主。音響功放性能的好壞直接影響到整個音箱播放音質(zhì)的效果，時常會有聲音失真等情況，目前音箱功放有不同的功率的，不同場所使用不同功率的功放，如何改善功放中的信號處理的設(shè)計，使其適合于各種不同場合的需求是本文所要探討的。由于考慮功率、阻抗、失真、動態(tài)以及不同的使用范圍和控制調(diào)節(jié)功能，不同的功放在內(nèi)部的信號處理、線路設(shè)計和生產(chǎn)工藝上也各不相同。專業(yè)功放一般用于會議，演出，廳，堂，場，館的擴音。設(shè)計上以輸出功率大，保護電路完善，良好的散熱為主。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，采用pwm脈寬調(diào)制電路、dsp數(shù)字信號處理電路、mcu控制單元構(gòu)成，mcu控制單元由mcu單片機控制，進行電壓檢測/在線控制，啟動/關(guān)閉檢測控制，輸出模式/輸出功率檢測控制，溫度控制/自動燒機，同步在線控制。

為達上述目的，本發(fā)明的一種脈寬調(diào)制500w+500w(dsp)功放模組，采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明包括emi濾波器，emi濾波器、橋式整流濾波電路、自激半橋開關(guān)電源電路、變壓器隔離輸出電路依次連接，變壓器隔離輸出電路輸出端并聯(lián)連接數(shù)字功放主電壓整流濾波電路、輔助電源1整流濾波電路、風扇電壓整流濾波電路、輔助電源2整流濾波電路；

輔助電源1整流濾波電路經(jīng)過+/-12v輔助電壓電路后連接電源分壓電路，輔助電源1整流濾波電路連接+/-5v輔助電源電路，+/-5v輔助電源電路輸出端分別連接數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路、mcu控制單元，+/-12v輔助電壓電路連接mcu控制單元，電源分壓電路輸出端分別連接mcu控制單元、dsp數(shù)字信號處理電路；

dsp數(shù)字信號處理電路連接信號輸入電路，信號輸入電路接收通道1-2信號輸入，信號輸入電路連接數(shù)字功放輸出電路、mcu控制單元，連接數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路輸出端連接數(shù)字功放輸出電路，數(shù)字功放輸出電路用通道1-2輸出500w/4歐姆+500w/4歐姆輸出信號；

mcu控制單元輸入端分別連接啟動/關(guān)閉控制電路、數(shù)字功放主電壓整流濾波電路，mcu控制單元分別連接數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路、dsp數(shù)字信號處理電路、風扇調(diào)速電路。

在一些實施例中，數(shù)字功放主電壓整流濾波電路輸出端經(jīng)過pwm驅(qū)動電源電路后連接數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路，數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路輸入端連接dsp數(shù)字信號處理電路。

在一些實施例中，風扇電壓整流濾波電路輸出端連接風扇調(diào)速電路，風扇調(diào)速電路輸入端連接mcu控制單元。

在一些實施例中，數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路分布在上層電路板，其余電路排布在下層電路板上。

在一些實施例中，數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路包含兩組pwm功放單元，第一組pwm功放單元包含pwm脈寬調(diào)制芯片u2，芯片u2的引腳15經(jīng)過電阻r39后連接+b端接口，芯片u2的引腳10連接-b端接口，芯片u2的引腳14經(jīng)過電阻r27后連接nmos管d-fet3的柵極g，芯片u2的引腳13連接nmos管d-fet3的源極s與nmos管d-fet4的漏極d，芯片u2的引腳13輸出功放信號，nmos管d-fet3的漏極d連接+b端接口，芯片u2的引腳16經(jīng)過電阻r44、二極管d2的正極-負極后連接nmos管d-fet3的漏極d，電阻r44與電阻r27之間串聯(lián)有電阻r29；

nmos管d-fet3的源極s連接nmos管d-fet4的漏極d，nmos管d-fet4的源極s連接芯片u2的引腳10，nmos管d-fet4的柵極g經(jīng)過電阻r28后連接芯片u2的引腳11，nmos管d-fet4的柵極g經(jīng)過電阻r28、r45與發(fā)光二極管ds2后連接nmos管d-fet4的源極s。

在一些實施例中，數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路的第一組pwm功放單元上設(shè)有過溫保護電路，第一組pwm功放單元的過溫保護電路包含pnp三極管q1、熱敏電阻pr1，芯片u2的引腳1并聯(lián)連接熱敏電阻pr1、pnp三極管q1的發(fā)射極e，芯片u2的引腳1經(jīng)過熱敏電阻pr1后連接pnp三極管q1的基極b，pnp三極管q1的基極b經(jīng)過電阻r15后接地；第二組pwm功放單元與第一組pwm功放單元相同。

在一些實施例中，mcu控制單元內(nèi)的sns-psu接口經(jīng)過電阻r141、電感l(wèi)22后連接mcu芯片的引腳37，電阻r141遠離sns-psu接口的一端經(jīng)過電阻r142后接地，電阻r141遠離sns-psu接口的一端經(jīng)過電容c141后接地；

mcu控制單元內(nèi)的主電壓+vs接口與數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路的主電壓+vs接口相連，mcu控制單元內(nèi)的主電壓+vs接口經(jīng)過電阻r144、電感l(wèi)24后連接mcu芯片的引腳34，電阻r144遠離主電壓+vs接口的一端經(jīng)過電阻r145后接地，電阻r144遠離主電壓+vs接口的一端經(jīng)過電容c142后接地，電阻r144遠離主電壓+vs接口的一端經(jīng)過二極管d41的負極、正極后接地；

mcu芯片的引腳9經(jīng)過電阻r133、發(fā)光二極管d40后接地；

mcu芯片的引腳10經(jīng)過電阻r151、發(fā)光二極管d45后接地。

在一些實施例中，數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路連接接插口j8、j9，接插口j8的引腳4、6連接+/-5v輔助電源電路，接插口j8的引腳1連接pwm驅(qū)動電源電路，接插口j9經(jīng)過電阻r84、r83后連接dsp數(shù)字信號處理電路的vout引腳，接插口j8的引腳5連接啟動/關(guān)閉控制電路的pnp三極管q5的發(fā)射極e；

啟動/關(guān)閉控制電路的pnp三極管q5的集電極c連接+/-15v輔助電壓電路32的電源負-15v，pnp三極管q5的集電極c經(jīng)過電阻r109后連接pnp三極管q5的基極b，pnp三極管q5的基極b經(jīng)過電阻r107后連接mcu控制單元內(nèi)的sns-psu接口，電阻r107經(jīng)過電容c94后接地；pnp三極管q5的基極b經(jīng)過電阻r110后連接npn三極管q7的集電極c，npn三極管q7的發(fā)射極e接地，npn三極管q7的基極b經(jīng)過電容c95后接地；npn三極管q7的基極b經(jīng)過電阻r108、電感l(wèi)30后連接mcu控制單元的mcu芯片的引腳8。

本發(fā)明的功放模組為雙層板排布，數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路(脈寬調(diào)制功放電路)、dsp數(shù)字信號處理電路分布在上層電路板，變壓器隔離輸出電路、輔助電源1整流濾波電路、+/-12v輔助電壓電路、+/-5v輔助電源電路、電源分壓電路排布在下層電路板上，布局合理，散熱效果佳，音質(zhì)保真效果好。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明的電路原理框圖；

圖2所示為本發(fā)明數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路連接線路部分的電子線路圖；

圖3所示為本發(fā)明mcu控制單元的電子線路圖；

圖4所示為本發(fā)明數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路的電子線路圖；

圖5所示為本發(fā)明第一組pwm功放單元的電子線路圖。

附圖標記說明如下：

emi濾波器11，橋式整流濾波電路12，自激半橋開關(guān)電源電路13，變壓器隔離輸出電路14，啟動/關(guān)閉控制電路15，數(shù)字功放主電壓整流濾波電路21，pwm驅(qū)動電源電路22，數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路23，信號輸入電路24，數(shù)字功放輸出電路25，mcu控制單元26，輔助電源1整流濾波電路31，+/-12v輔助電壓電路32，+/-5v輔助電源電路33，電源分壓電路34，dsp數(shù)字信號處理電路35，風扇電壓整流濾波電路41，風扇調(diào)速電路42，輔助電源2整流濾波電路51。

具體實施方式

為能進一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達到的具體目的、功能，解析本發(fā)明的優(yōu)點與精神，藉由以下結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明的詳述得到進一步的了解。

本發(fā)明包括emi濾波器11，emi濾波器11輸入端連接ac交流電輸入，emi濾波器11、橋式整流濾波電路12、自激半橋開關(guān)電源電路13、變壓器隔離輸出電路14依次連接，自激半橋開關(guān)電源電路13進行過溫/過壓/過流保護(直流保護模塊--直流偏轉(zhuǎn)，采用熱敏電阻，限功率，限流，報警，關(guān)機；過溫保護模塊--打嗝保護—降溫自啟動，reset保護—上電復位、軟件或人工復位)，變壓器隔離輸出電路14輸出端并聯(lián)連接數(shù)字功放主電壓整流濾波電路21、輔助電源1整流濾波電路31、風扇電壓整流濾波電路41、輔助電源2整流濾波電路51；橋式整流濾波電路12對輸入交流電壓進行選擇。

輔助電源1整流濾波電路31經(jīng)過+/-12v輔助電壓電路32后連接電源分壓電路34，輔助電源1整流濾波電路31對電壓進行整流濾波，輔助電源1整流濾波電路31連接+/-5v輔助電源電路33，+/-5v輔助電源電路33輸出端分別連接數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路23、mcu控制單元26，+/-12v輔助電壓電路32連接mcu控制單元26，電源分壓電路34輸出端分別連接mcu控制單元26、dsp數(shù)字信號處理電路35。電源分壓電路34進行mcu＝+5v、dsp＝+3.3v分壓，即電源分壓電路34對mcu控制單元26提供+5v電壓，電源分壓電路34對dsp數(shù)字信號處理電路35提供+3.3v電壓。

dsp數(shù)字信號處理電路35連接信號輸入電路24(進行信號放大/壓縮/檢測)，通信1/2信號輸入到信號輸入電路24，信號輸入電路24接收通信1/2信號輸入，信號輸入電路24(進行信號放大/壓縮/檢測)連接數(shù)字功放輸出電路25、mcu控制單元26，連接數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路23輸出端連接數(shù)字功放輸出電路25，數(shù)字功放輸出電路25用通道1-2輸出500w/4歐姆+500w/4歐姆輸出信號，數(shù)字功放輸出電路25輸出信號同時進行濾波/檢測/能量回收。

mcu控制單元26輸入端分別連接啟動/關(guān)閉控制電路15、數(shù)字功放主電壓整流濾波電路21，mcu控制單元26分別連接數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路23、dsp數(shù)字信號處理電路35、風扇調(diào)速電路42。

mcu控制單元26由mcu單片機控制，進行電壓檢測/在線控制，啟動/關(guān)閉檢測控制，輸出模式/輸出功率檢測控制，溫度控制/自動燒機等在線控制。

數(shù)字功放主電壓整流濾波電路21輸出端經(jīng)過pwm驅(qū)動電源電路22后連接數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路23，數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路23輸入端連接dsp數(shù)字信號處理電路35。

風扇電壓整流濾波電路41輸出端連接風扇調(diào)速電路42，風扇調(diào)速電路42輸入端連接mcu控制單元26。

數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路23分布在上層電路板，其余電路排布在下層電路板上。

數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路23包含兩組pwm功放單元，第一組pwm功放單元包含pwm脈寬調(diào)制芯片u2，芯片u2的引腳15經(jīng)過電阻r39后連接+b端接口，芯片u2的引腳10連接-b端接口，芯片u2的引腳14經(jīng)過電阻r27后連接nmos管d-fet3的柵極g，芯片u2的引腳13連接nmos管d-fet3的源極s與nmos管d-fet4的漏極d，芯片u2的引腳13輸出功放信號，nmos管d-fet3的漏極d連接+b端接口，芯片u2的引腳16經(jīng)過電阻r44、二極管d2的正極-負極后連接nmos管d-fet3的漏極d，電阻r44與電阻r27之間串聯(lián)有電阻r29；

nmos管d-fet3的源極s連接nmos管d-fet4的漏極d，nmos管d-fet4的源極s連接芯片u2的引腳10，nmos管d-fet4的柵極g經(jīng)過電阻r28后連接芯片u2的引腳11，nmos管d-fet4的柵極g經(jīng)過電阻r28、r45與發(fā)光二極管ds2后連接nmos管d-fet4的源極s。

數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路23的第一組pwm功放單元上設(shè)有過溫保護電路，第一組pwm功放單元的過溫保護電路包含pnp三極管q1、熱敏電阻pr1，芯片u2的引腳1并聯(lián)連接熱敏電阻pr1、pnp三極管q1的發(fā)射極e，芯片u2的引腳1經(jīng)過熱敏電阻pr1后連接pnp三極管q1的基極b，pnp三極管q1的基極b經(jīng)過電阻r15后接地；第二組pwm功放單元與第一組pwm功放單元相同。

mcu控制單元26內(nèi)的sns-psu接口經(jīng)過電阻r141、電感l(wèi)22后連接mcu芯片的引腳37，電阻r141遠離sns-psu接口的一端經(jīng)過電阻r142后接地，電阻r141遠離sns-psu接口的一端經(jīng)過電容c141后接地，該電路檢測開關(guān)電源正常啟動﹐高電位ok(正常)；

mcu控制單元26內(nèi)的主電壓+vs接口與數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路23的主電壓+vs接口相連，mcu控制單元26內(nèi)的主電壓+vs接口經(jīng)過電阻r144、電感l(wèi)24后連接mcu芯片的引腳34，電阻r144遠離主電壓+vs接口的一端經(jīng)過電阻r145后接地，電阻r144遠離主電壓+vs接口的一端經(jīng)過電容c142后接地，電阻r144遠離主電壓+vs接口的一端經(jīng)過二極管d41的負極、正極后接地；該電路檢測class-d主電壓，高電位ok(正常)；

mcu芯片的引腳9經(jīng)過電阻r133、發(fā)光二極管d40后接地，此時，發(fā)光二極管d40常亮﹕功放故障或功放未啟動；發(fā)光二極管d40常滅﹕功放已啟動，但未進行燒機測試；發(fā)光二極管d40閃亮﹕第一次燒機測試完成后，即為正常狀態(tài)；

mcu芯片的引腳10經(jīng)過電阻r151、發(fā)光二極管d45后接地，發(fā)光二極管d45為自動燒機指示燈，慢閃：燒機失敗；快閃：燒機中；常亮：燒機完成。

數(shù)字功放pwm脈寬調(diào)制電路23連接接插口j8、j9，接插口j8的引腳4、6連接+/-5v輔助電源電路33，接插口j8的引腳1連接pwm驅(qū)動電源電路22，接插口j9經(jīng)過電阻r84、r83后連接dsp數(shù)字信號處理電路35的vout引腳，接插口j8的引腳5連接啟動/關(guān)閉控制電路15的pnp三極管q5的發(fā)射極e；

啟動/關(guān)閉控制電路15的pnp三極管q5的集電極c連接+/-15v輔助電壓電路32的電源負-15v，pnp三極管q5的集電極c經(jīng)過電阻r109后連接pnp三極管q5的基極b，pnp三極管q5的基極b經(jīng)過電阻r107后連接mcu控制單元26內(nèi)的sns-psu接口，電阻r107經(jīng)過電容c94后接地；pnp三極管q5的基極b經(jīng)過電阻r110后連接npn三極管q7的集電極c，npn三極管q7的發(fā)射極e接地，npn三極管q7的基極b經(jīng)過電容c95后接地；npn三極管q7的基極b經(jīng)過電阻r108、電感l(wèi)30后連接mcu控制單元26的mcu芯片的引腳8。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的部分實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。