基于開(kāi)關(guān)電源和d類功放的2.1聲道數(shù)碼音響系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及領(lǐng)域，尤其涉及，具體是指一種基于開(kāi)關(guān)電源和D類功放的2. 1聲 道數(shù)碼音響系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 如今，具有雙聲道加獨(dú)立重低音的2. 1聲道音響系統(tǒng)是消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)上最常見(jiàn)的產(chǎn) 品。面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，一套低成本、低功耗、高能效的2. 1聲道音頻功放系統(tǒng)是提 高整套音響產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。
[0003] 在現(xiàn)有傳統(tǒng)的音頻功放方案中，如圖1所示，為現(xiàn)有變壓器電源加 A/B類音頻功放 系統(tǒng)原理圖。供電由變壓器提供，變壓器把IlOV或220V交流電轉(zhuǎn)為正負(fù)直流電平；音頻功 率放大由A/B類音頻功率放大器電路A、功率均衡電阻R4、取樣電阻R5、反饋電阻R3和反饋 電容C2組成。其中，所述的取樣電阻R5串聯(lián)在揚(yáng)聲器Y的接地回路上。電阻R5的非接地 端1連接到反饋電容C2的負(fù)極，電容C2的正極連接到反饋電阻R3, R3的另一腳連接到功 率放大器A的反相輸入端。所述的功率均衡電阻R4的一端連接功率放大器A的輸出端，R4 的另一端連接到電阻R5的非接地腳1。
[0004] 中國(guó)專利CN 202231676 U公開(kāi)了一種車載音頻功率放大器電路，能有效地控制揚(yáng) 聲器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，擴(kuò)展汽車音響系統(tǒng)的頻響，提高整個(gè)音響系統(tǒng)的音質(zhì)。
[0005] 中國(guó)專利CN 201180012282公開(kāi)了一種音頻功率放大器，包括第一放大單元和第 二放大單元，每個(gè)放大單元包括：開(kāi)關(guān)電壓放大器；輸出濾波器；電流補(bǔ)償器；內(nèi)電流反饋 回路，其將在輸出電感器處所測(cè)量的電流的度量反饋給電流補(bǔ)償器的求和輸入；電壓補(bǔ)償 器，其耦合到電流補(bǔ)償器的求和輸入；以及外電壓反饋回路。受控信號(hào)路徑將第一放大單元 的電壓補(bǔ)償器的輸出提供給第二放大單元的電流補(bǔ)償器。第一放大單元和第二放大單元可 隨單獨(dú)的負(fù)載進(jìn)行操作、與驅(qū)動(dòng)公共負(fù)載并聯(lián)地進(jìn)行操作或者跨橋接式負(fù)載進(jìn)行操作。可 以添加第二對(duì)放大單元并使其與第一對(duì)放大單元一同操作，以利用橋接式負(fù)載的每側(cè)上的 一對(duì)并聯(lián)放大器來(lái)驅(qū)動(dòng)單一揚(yáng)聲器。
[0006] 中國(guó)專利CN 201120334966 U公開(kāi)了一種多功能組合音響，包括箱體及與箱體電 連接的兩音箱，箱體內(nèi)設(shè)置有微控制器、音頻播放模塊、視頻播放模塊及功率放大器，箱體 上設(shè)置有分別與微控制器電連接的耳機(jī)接口、USB接口、閃存卡接口、若干按鍵，與視頻播放 模塊電連接的LCD液晶顯示屏及與音頻播放模塊電連接的旋鈕，音箱內(nèi)置有揚(yáng)聲器并分別 與功率放大器電連接，音頻及視頻信息通過(guò)接口接入，由微控制器選擇，音頻信息經(jīng)音頻播 放模塊由功率放大器放大，通過(guò)揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)音頻播放，旋鈕用于調(diào)節(jié)音調(diào)音量，視頻信息經(jīng) 視頻播放模塊在LCD液晶顯示屏上實(shí)現(xiàn)視頻播放。
[0007] 綜上，現(xiàn)有技術(shù)提供了很多解決方案，大多通過(guò)工頻變壓器提供兩路直流電平供 電，音頻信號(hào)通過(guò)A/B類音頻功放輸出的做法，但這個(gè)系統(tǒng)發(fā)熱量大、效率低，必須配套散 熱片使用；此外一般這類系統(tǒng)都只能在220V或IlOV的特定交流電源下工作，不能帶來(lái)理想 的用戶體驗(yàn)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008] 本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種通過(guò)開(kāi)關(guān)電源 和D類功放的使用提高了整個(gè)系統(tǒng)的效率、減小了變壓器和功放的發(fā)熱量、顯著減小 15WX2+20W輸出級(jí)別的2. 1聲道數(shù)碼音響系統(tǒng)的體積、且可以在全球各國(guó)IlOV~240V不 同的交流電源下使用的基于開(kāi)關(guān)電源和D類功放的2. 1聲道數(shù)碼音響系統(tǒng)。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的基于開(kāi)關(guān)電源和D類功放的2. 1聲道數(shù)碼音響 系統(tǒng)具有如下構(gòu)成：
[0010] 該基于開(kāi)關(guān)電源和D類功放的2. 1聲道數(shù)碼音響系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是，所述的系統(tǒng) 包括開(kāi)關(guān)電源模塊、功放模塊、低音炮單元，所述的功放模塊包括左右聲道單元，所述的開(kāi) 關(guān)電源分別與所述的功放模塊以及所述的低音炮模塊相連接。
[0011] 進(jìn)一步地，所述的開(kāi)關(guān)電源模塊為反激式開(kāi)關(guān)電源模塊或正激式開(kāi)關(guān)電源模塊。
[0012] 更進(jìn)一步地，所述的反激式開(kāi)關(guān)電源模塊包括第一濾波單元、整流單元、開(kāi)關(guān)電源 控制芯片、變壓器、功率管、感應(yīng)電阻、分壓?jiǎn)卧?、穩(wěn)壓源單元、頻率電阻和光耦合單元；所述 的頻率電阻的第一端與所述的開(kāi)關(guān)電源控制芯片的Rl端相連接，所述的頻率電阻的第二 端接地；所述的第一濾波單元的輸入端接外部電源，所述的第一濾波單元的輸出端與所述 的整流單元的輸入端相連接，所述的整流單元的輸出端、所述的開(kāi)關(guān)電源控制芯片的電源 端以及所述的變壓器的初級(jí)線圈的同名端相連接；所述的開(kāi)端電源控制芯片的GATE端與 所述的功率管的第一端相連接，所述的功率管的第二端與所述的變壓器的初級(jí)線圈的異名 端相連接，所述的功率管的第三端、所述的開(kāi)關(guān)電源控制芯片的SENSE端、所述的感應(yīng)電阻 的第一端相連接，所述的感應(yīng)電阻的第二端接地，所述的變壓器的次級(jí)線圈的異名端與所 述的分壓?jiǎn)卧牡谝欢讼嗷ミB接，所述的分壓?jiǎn)卧牡诙私拥?，所述的光耦合單元的?一輸入端與所述的分壓?jiǎn)卧牡谝欢讼噙B接，所述的光耦合單元的第二輸入端與穩(wěn)壓源單 元的第一端相連接，所述的光耦合單元的第二輸入端通過(guò)電容器與所述的分壓?jiǎn)卧牡谌?端相連接，所述的穩(wěn)壓源單元的第二端與所述的分壓?jiǎn)卧牡谌讼噙B接，所述的穩(wěn)壓源 單元的第三端接地，所述的光耦合單元的第一輸出端接地，所述的光耦合單元的第二輸出 端與所述的開(kāi)關(guān)電源控制芯片的FB端相連接。
[0013] 再進(jìn)一步地，所述的分壓?jiǎn)卧ǖ谝浑娮枰约暗诙娮瑁龅牡谝浑娮璧牡?一端、所述的變壓器次級(jí)線圈的異名端、所述的光耦合單元的第一輸入端相連接，所述的第 一電阻的第二端、所述的第二電阻的第一端所述的穩(wěn)壓源單元的第二端相連接，所述的光 耦合單元的第二輸入端通過(guò)電容器與所述的第一電阻的第二端相連接，所述的第二電阻的 第二端接地。
[0014] 進(jìn)一步地，所述的功放模塊還包括第一音量控制電位器、第二音量控制電位器、第 三音量控制電位器、第一耦合電容、第二耦合電容以及有源濾波器；所述的第一音量控制電 位器的第一端以及第二音量控制電位器的第一端分別與立體聲音源相連接；所述的第一音 量控制電位器的第二端以及第二音量控制電位器的第二端接地；所述的第一音量控制電 位器的第三端、所述的第一耦合電容的第一端以及所述的左右聲道單元的第一輸入端相連 接；所述的第二音量控制電位器的第三端、所述的第二耦合電容的第一端以及所述的左右 聲道單元的第二輸入端相連接；所述的第一耦合電容的第二端、第二耦合電容的第二端以 及有源濾波器的第一輸入端相連接；所述的有源濾波器的第二輸入端與一分壓電路的輸出 端相連接；所述的有源濾波器的輸出端第三音量控制電位器的第一端相連接，所述的第三 音量控制電位器的第二端接地，所述的第三音量控制電位器的第三端與所述的低音炮單元 的輸入端相連接。
[0015] 進(jìn)一步地，所述的左右聲道單元以及所述的低音炮單元均為D類功放。
[0016] 采用了該實(shí)用新型中的基于開(kāi)關(guān)電源和D類功放的2. 1聲道數(shù)碼音響系統(tǒng)，半功 率輸出時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的效率可達(dá)50 %，滿功率輸出時(shí)為整個(gè)系統(tǒng)的效率為70 %以上；在PCB 散熱條件良好的情況下一般不需要額外使用散熱片；開(kāi)關(guān)電源模塊和功放模塊可以制作在 一塊PCB上，相比同類音響系統(tǒng)體積可以大大減小，且開(kāi)關(guān)電源的電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整 率高、響應(yīng)速度快，可以在85V~26