專(zhuān)利名稱(chēng)：一種數(shù)字功放電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及PWM(脈沖寬度調(diào)制)式數(shù)字音頻電信號(hào)功率放大裝置，使用該新型的電路結(jié)構(gòu)可直接輸出足夠大的電信號(hào)到喇叭或喇叭陣列實(shí)現(xiàn)聲音的播放。
技術(shù)背景目前，公知的PWM式數(shù)字功放的實(shí)現(xiàn)大多數(shù)是采用一個(gè)將PWM驅(qū)動(dòng)和功率器件以及保護(hù)電路都集成在一個(gè)芯片的形式?；虿捎枚鄠€(gè)這樣的芯片并聯(lián)以便輸出更大的功率。 但是這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是受到芯片耐壓的影響，通常電源電壓在50直流伏以下。如果再高， 成本會(huì)大大提高。譬如用常用的8歐姆的喇叭，50伏的全橋結(jié)構(gòu)，最大功率是150W。對(duì)于很多應(yīng)用來(lái)說(shuō)還是不夠的。另外還有就是采用分立器件來(lái)組成，但是由于電路復(fù)雜，開(kāi)關(guān)頻率不易作的較高， 生產(chǎn)工藝性差，已經(jīng)越來(lái)越少采用。
發(fā)明內(nèi)容本電路采用集成半橋門(mén)驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)分立的功率器件的結(jié)構(gòu)，大大地增加了輸出的靈活性，可以方便地使用500伏的工作電壓，使1000W的輸出輕易獲得。此外，非常適合公共廣播的高電壓遠(yuǎn)距離傳播。同時(shí)電路簡(jiǎn)單，容易批量生產(chǎn)。技術(shù)方案本實(shí)用新型使用集成半橋門(mén)驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)分立式功率器件組成的半橋式功率放大電路，其結(jié)構(gòu)具體可組成半橋和全橋兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。以下，我將“分立器件半橋功率放大電路”簡(jiǎn)稱(chēng)為“功率半橋輸出”如圖Figl-Ι，半橋式結(jié)構(gòu)。從輸入到輸出，按順序由PWM輸入，半橋式門(mén)驅(qū)動(dòng)芯片， 功率半橋輸出和輸出濾波電路連接組成。PWM信號(hào)連到PWM半橋門(mén)驅(qū)動(dòng)芯片的輸入，半橋門(mén)驅(qū)動(dòng)芯片的輸出分別連到功率半橋輸出的上半橋和下半橋的輸入，功率半橋輸出的PWM調(diào)制功率電信號(hào)連到濾波電路的輸入，濾波電路的輸出為功率音頻信號(hào)的輸出，輸出和電源地之間可直接連接喇叭或者喇叭陣列。電感式電流互感器串聯(lián)于供電電源和功率半橋輸出電路之間，起到電流檢測(cè)作用。它可以放置于電源輸入，也可放置于電源回流地和功率半橋輸出電路之間。如圖Figl-2，全橋式結(jié)構(gòu)由兩個(gè)半橋式門(mén)驅(qū)動(dòng)芯片，兩個(gè)功率半橋輸出和一輸出濾波電路組成。互補(bǔ)的兩路PWM信號(hào)(+PWM和-PWM)分別連到兩個(gè)半橋門(mén)驅(qū)動(dòng)芯片的輸入， 經(jīng)各自半橋門(mén)驅(qū)動(dòng)芯片放大的輸出分別連到各自功率半橋輸出的輸入，兩個(gè)功率半橋輸出的PWM調(diào)制功率電信號(hào)(+PWM功率輸出和-PWM功率輸出)各自連到濾波電路的輸入，濾波電路的輸出為+/_兩個(gè)功率音頻信號(hào)的輸出。這信號(hào)是兩個(gè)互補(bǔ)模擬信號(hào)，他們之間可直接連接喇叭和喇叭陣列。[0012]電感式電流互感器串聯(lián)于供電電源和并聯(lián)的功率半橋輸出電路之間，起到電流檢測(cè)作用。它可以放置于電源輸入，也可放置于電源回流地和并聯(lián)的功率半橋輸出電路之間。
具體實(shí)施方式
見(jiàn)圖Figl-3本驅(qū)動(dòng)芯片應(yīng)選擇體積小，耐壓高，頻率高的型號(hào)。分立功率半橋的實(shí)現(xiàn)可選擇相應(yīng)電壓等級(jí)的功率IGBT或功率MOSFET。濾波電路可用電容和電感組成二階或四階低通濾波器。帶寬應(yīng)在20Khz以上，否則影響高頻相應(yīng)。輸入的PWM信號(hào)可用DSP或MCU獲得。也可選用模擬輸入的小功率單芯片PWM是數(shù)字功放。

圖Figl-I 是圖Figl-2 是圖Figl-3 是
半橋數(shù)字功率放大器電路結(jié)構(gòu)圖。 全橋數(shù)字功率放大器電路結(jié)構(gòu)圖。 半橋結(jié)構(gòu)具體的實(shí)施方式原理圖。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字音頻功率放大器，采用獨(dú)立的半橋門(mén)驅(qū)動(dòng)芯片和分立功率器件連接的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其特征是使用電感式電流互感器作為電流傳感。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其特征是分立功率器件可以使用MOSFET或IGBT。
專(zhuān)利摘要一種新型的電路結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是使用集成電路半橋驅(qū)動(dòng)芯片和分立功率器件實(shí)現(xiàn)半橋和全橋試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)字功放。這種結(jié)構(gòu)具有電路簡(jiǎn)潔，PCB面積小，生產(chǎn)工藝性好的優(yōu)點(diǎn)。與單集成芯片式結(jié)構(gòu)的相比，不受最大功率的限制，可以方便地達(dá)到1000瓦以上的音頻功率輸出。
文檔編號(hào)H03F3/20GK202019341SQ20102065428
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者楊鈞明 申請(qǐng)人:楊鈞明