一種音頻功率放大器電路的制作方法
【專利說明】
[技術領域]
[0001]本實用新型涉及音頻功率放大器，尤其涉及一種音頻功率放大器電路。
[【背景技術】]
[0002]現在音頻產品的功率過載一般分為以下兩種情況:
[0003]I)當輸入信號過大，輸出功率超過最大輸出功率，輸出功率過大；
[0004]2)輸出端加入的喇叭阻抗和產品要求不匹配時，輸出功率超過電路的最大輸出功率，輸出功率過大；
[0005]現在音頻產品的一般功率過載保護形式為以下兩種情況:
[0006]I)直接關斷:當輸出功率超過最大輸出功率過大時，電路的輸出將會直接關閉，此時電路只有輸入沒有輸出。重新開機后，輸出恢復；
[0007]2)打嗝:當輸出功率超過最大輸出功率過大時，電路的輸出將會消失并保持一段時間，然后輸出又會自動恢復，如此往復，俗稱打嗝。
[0008]傳統音頻產品的過載保護方式，當產品的輸出功率過大時，要么輸出音樂消失，要么輸出音樂斷斷續續，輸出不能持續和有效，這給產品使用帶來很大不便；在1(17、酒吧、商場、演唱會等需要長時間播放音樂的場所，用戶為了防止產品在長時間工作過程中因為溫升和環境因素輸出異常，往往不得不購買額定功率高過幾倍額定功率的產品，增加用戶的設備成本；過載保護電路沒有考慮產品空載的輸出情況，產品在空載過載時雖然輸出電流很小，但輸出電壓依然很大，長時間在這種狀態下工作時，產品器件的發熱量非常大，同長期處在過載狀態下工作的情況一樣，產品的溫度過高，會產生安全隱患。
[
【發明內容】
]
[0009]本實用新型要解決的技術問題是提供一種在空載狀態下不易發熱、安全性能好的音頻功率放大器電路。
[0010]本實用新型進一步要解決的技術問題是提供一種在過載狀態下輸出持續、有效，安全性能好的音頻功率放大器電路。
[0011]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是，一種音頻功率放大器電路，包括音頻信號輸入端、音頻信號輸出端、電壓放大電路、電流放大電路、電壓采樣電路和反饋電路，電壓放大電路包括反饋電阻，電流放大電路的輸出端接音頻信號輸出端；電壓采樣電路的輸入端接音頻信號輸出端；反饋電路包括比較器、繼電器、第二反饋電阻和光耦，比較器的反相輸入端接電壓采樣電路的輸出端，同相輸入端接基準電壓；繼電器主觸點的第一端接電壓采樣電路的輸出端，第二端接光耦的光電二極管的陽極，光電二極管的陰極接地；繼電器線圈的一端接繼電器電源，另一端接比較器的輸出端；第二反饋電阻的第一端接音頻信號輸出端，第二端接反饋電阻的第一端，反饋電阻的第二端接地；光耦的光敏電阻與第二反饋電阻并聯。
[0012]以上所述的音頻功率放大器電路，電壓采樣電路包括第一可變電阻、第六二極管、第四電容和泄放電阻，第一可變電阻的電阻體串接在音頻信號輸出端與地之間，活動端接比較器的反相輸入端；第六二極管的陽極接第一可變電阻的活動端，陰極接繼電器主觸點的第一端；第一可變電阻的活動端通過第四電容接地，泄放電阻與第四電容并聯。
[0013]以上所述的音頻功率放大器電路，反饋電路包括第二可變電阻，第二可變電阻的電阻體一端接24V直流電源，另一端接地，第二可變電阻的活動端接比較器的同相輸入端。
[0014]以上所述的音頻功率放大器電路，包括電流采樣電路，電流采樣電路的輸入端接電流放大電路的輸出端；反饋電路包括第二比較器、第二繼電器、第二比較器的反相輸入端接電流采樣電路的輸出端，同相輸入端接第二基準電壓；第二繼電器主觸點的第一端接電流采樣電路的輸出端，第二端接光耦光電二極管的陽極；第二繼電器線圈的一端接繼電器電源，另一端接第二比較器的輸出端。
[0015]以上所述的音頻功率放大器電路，電壓放大電路包括第一 NPN三極管和第一 PNP三極管，第一 NPN三極管的基極接音頻信號輸入端，集電極通過第十四電阻接直流電源正極，發射極接反饋電阻的第一端；第一 PNP三極管的基極接第一 NPN三極管集電極，發射極通過第十三電阻接直流電源正極，通過第二電容接地，集電極通過第十九電阻接直流電源負極；反饋電阻的第二端通過第十七電阻接直流電源負極，通過第一電容接地。
[0016]以上所述的音頻功率放大器電路，電流采樣電路包括第一采樣電阻、第二采樣電阻、第三采樣電阻、第四采樣電阻、第一放大器、第二放大器、第一二極管和第二二極管，電流放大電路包括第二 NPN三極管、第三NPN三極管、第二 PNP三極管、第三PNP三極管；電壓放大電路包括第三二極管，PNP三極管的集電極接第三二極管的陽極，第三二極管的陰極通過第十九電阻接直流電源負極；第二 NPN三極管和第三NPN三極管的集電極接直流電源正極，基極接第一 PNP三極管的集電極，發射極分別通過第一采樣電阻和第二采樣電阻接音頻信號輸出端；第二 PNP三極管和第三PNP三極管的集電極接直流電源負極，基極接第三二極管的陰極，發射極分別通過第三采樣電阻和第四采樣電阻接音頻信號輸出端；第一放大器的輸入端通過第一均流電阻接第二 NPN三極管的發射極，通過第二均流電阻接第三NPN三極管的發射極，輸出端接第一二極管的陽極；第二放大器的輸入端通過第三均流電阻接第二 PNP三極管的發射極，通過第四均流電阻接第三PNP三極管的發射極，輸出端接第二二極管的陽極；第一二極管的陰極和第二二極管的陰極作為電流采樣電路的輸出端接繼電器的主觸點和比較器的反相輸入端。
[0017]以上所述的音頻功率放大器電路，包括第三電容和第二泄放電阻，電流采樣電路的輸出端通過第三電容接地，第二泄放電阻與第三電容并聯。
[0018]本實用新型的音頻功率放大器電路當產品處于空載狀態時，也能限制產品的輸出電壓，在空載狀態下不易發熱、安全性能好，極大地改善產品的使用感受和保證產品的正常工作。
[【附圖說明】]
[0019]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0020]圖1是本實用新型實施例音頻功率放大器電路的原理圖。
[【具體實施方式】]
[0021]本實用新型實施例音頻功率放大器電路的原理如圖1所示，音頻信號輸入端INPUT、音頻信號輸出端OUT、電壓放大電路、電流放大電路、電流采樣電路、電壓采樣電路和反饋電路。
[0022]電壓放大電路包括NPN三極管Q6和PNP三極管Q5。三極管Q6的基極接音頻信號輸入端INPUT，集電極通過第電阻R14接直流電源正極+V，發射極接反饋電阻R16的第一端。三極管Q5的基極接三極管Q6的集電極，發射極通過第電阻R13接直流電源正極+V，通過電容C2接地，集電極通過二極管D3、D4、D5和電阻R19接直流電源負極-V。反饋電阻R16的第二端通過第電阻R17接直流電源負極-V，通過電容Cl接地。
[0023]電流采樣電路包括采樣電阻R1、采樣電阻R2、采樣電阻R3、采樣電阻R4、均流電阻R5、均流電阻R6、均流電阻R7、均流電阻R8、第一放大器、第二放大器、二極管Dl和二極管D2o
[0024]電流放大電路包括NPN三極管Ql、NPN三極管Q2、PNP三極管Q3、PNP三極管Q4。三極管Ql和三極管Q2的集電極接直流電源正極+V，基極分別通過電阻R9和RlO接PNP三極管Q5的集電極，發射極分別通過采樣電阻Rl和R2接音頻信號輸出端OUT。三極管Q3和三極管Q4的集電極接直流電源負極-V，基極分別通過電阻Rll和R12接二極管D5的陰極，發射極分別通過采樣電阻R3和采樣電阻R4接音頻信號輸出端OUT。
[0025]第一放大器的輸入端V’ in通過均流電阻R5和R6分別接三極管Ql和三極管Q2的發射極，輸出端V’ out接二極管Dl的陽極。
[0026]第二放大器的輸入端Vin通過均流電阻R7和R8分別接三極管Q3和三極管Q4的發射極，輸出端Vout接二極管D2的陽極。
[0027]二極管Dl的陰極和二極管D2的陰極作為電流采樣電路的輸出端接繼電器K2的主觸點和比較器U2的反相輸入端。二極管Dl的陰極和二極管D2的陰極還通過電容C3接地，泄放電阻R20與電容C3并聯。
[0028]反饋電路包括比較器U2、繼電器K2、反饋電阻R18和光耦1C，比較器U2的反相輸入端接電流采樣電路的輸出端即二極管Dl的陰極和二極管D2的陰極，同相輸入端接基準電壓。繼電器K2線圈的一端接繼電器的24V電源，另一端接比較器U2的輸出端。繼電器K2主觸點的兩端分別接電流采樣電路的輸出端(二極管Dl的陰極和二極管D2的陰極)和光耦IC光電二極管D的陽極，光電二極管D的陰極接地。反饋電阻R18的第一端接電流放大電路的輸出端(音頻信號輸出端)0UT，反饋電阻R18的第二端接反饋電阻R16的第一端。光耦IC的光敏電阻與反饋電阻R18并聯。
[0029]電壓采樣電路的輸入端接音頻信號輸出端；反饋電路包括比較器U1、繼電器K1。電壓采樣電路包括可變電阻VR3、二極管D6、電容C4和泄放電阻R21。
[0030]可變電阻VR3的電阻體串接在音頻信號輸出端與地之間，可變電阻VR3的活動端接比較器Ul的反相輸入端。
[0031]二極管D6的陽極接可變電阻VR3的活動端，陰極接繼電器Kl主觸點的第一端。繼電器Kl主觸點的第二端接光耦IC的光電二極管的陽極，光電二極管的陰極接地。繼電器Kl線圈的一端接24V繼電器電源，另一端接比較器Ul的輸出端。
[0032]可變電阻VR3的活動端通過電容C4接地，泄放電阻R21與電容C4并聯。
[0033]反饋電路包括可變電阻VR2，可變電阻VR2的電阻體一端接VDD，另一端接地，可變電阻VR2的活動端接比較器Ul的同相輸入端，提供可調的基準電壓。電壓采樣結果經電流波形整形放大后輸入到電壓比較器Ul反相輸入端，可變電阻VR2、可變電阻VR3和電壓比較器U2構成輸出電壓檢測和調節電路，音頻信號輸出端OUT輸出的高電壓通過可變電阻VR3轉化為低電壓輸給電壓比較器U2的反相輸入端。因音頻產品通常有幾種不同大小的輸出電壓，調節反相輸入端VR3可將不同大小的輸出高電壓轉化成所需的低電壓。
[0