专利名称：一种大功率便携式广播器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术中的便携式广播器装置，特别是用于大功率便携式的可 实现录音、播放及喊话的广播器，适用于旷野、海面、广场等开阔地的喊话及语音播放作用。
背景技术：
目前大部分广播器装置仅能适应于学校机关等较少人员活动时的语音播放场所。 当前便携式广播器所具有的功率都比较小，灵敏度低，语音传送距离不够远，噪音处理能力 不强，功能单一，电池使用时间短，同时缺少对电池的保护功能，影响电池使用寿命。因此不 能适应在较开阔的场地的长时间使用。在同功率的广播器装置还存在重量较重不便于便携 使用的不足，如果当扬声器功率高于50w时功放则需要高压供电，目前功放电源供电大多 采用低压电池组，通常为12v，通过DC/DC升压电路将电池组的低电压提升为高电压为功放 电源供电，因此广播器的自重较重，信噪比及清晰度都比较差。开发可适用于旷野、海面、广场等开阔地的便携式广播装置，主要解决的问题是提 高功率，远距离传送声音信号，降低广播器装置的重量，提高信噪比及清晰度并抑制声反 馈。延长电池的使用寿命，提高电池的工作时间。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大功率便携式广播器，在原有同类便 携装置具有的手持麦克风、录音、播音、放音音量控制数字调节等功能基础上，本实用新型 一种大功率便携式广播器在于取消了内部充电电路和DC/DC升压转换电路，增加了电池均 衡电路不仅减少了广播器的内部线路，由此减轻了很大的自身重量，同时提高了电池组的 稳定性及可靠性，消除了对其他的电子设备的电磁干扰，延长了电池组的使用寿命，采用了 高密度材料制作扬声器磁头，可以进一步减轻广播器的重量同时增强了喊话强度，扩大了 喊话频段范围，从而实现了同等大功率下的广播器便携使用的可能。本实用新型提供的技术方案是一种大功率便携式广播器，包括麦克风、麦克风插 头、提手、上盖、扬声器、面板、控制电路板、下盖、电池固定笼、线路转接板和电池组盒构成， 所述的麦克风经麦克风插头与麦克风插孔连接，在使用时具有手持灵活移动方便的特点， 所述的提手位于上盖的上方，可以将大功率便携式广播器单手随意移动，所述的扬声器与 面板连接并镶嵌上盖于下盖之间，所述的电池固定笼设置与下盖的底部，方便电池笼的检 查或更换，所述的控制电路板设置于下盖的底部与电池固定笼并列固定，所述的线路转接 板直立固定在控制电路板与电池固定笼之间，便于各部件之间的线路连接，所述的电池组 盒固定于电池固定笼内，电池固定笼与下盖为紧密连接，由电池固定笼将电池组盒稳固与 笼内，在大功率便携式广播器被移动时电池组盒不会轻易受到损坏。所述的电池组盒还由电池组盒上盖板、电池均衡与保护电路板、电池仓、电池包和 电池组盒下盖板构成，使得电池组盒形成一个相对独立的组件，便于维护与更换，所述的电 池包由十节以上的锂电池串联而成36V以上电压的电池组并设置于电池仓内，所述的电池
3均衡与保护电路板固定于电池仓之上，所述的电池均衡与保护电路板还由专用电池保护芯 片U1、单片机U2、开关K1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、温度采样电阻RT、电流取样电阻 Rl和LED驱动二级管组成，保护芯片Ul包含以下引出脚DSG1、DSG2、BAT、PACK、VCCl、Tl、 T2、T2C1、II、12、Vl到VlO信号接口，单片机U2包含以下引出脚VCC2、I2C2和LED驱动二 级管信号接口，由于锂电池的基本特性存在有一致性差的弱点，而采用了专用电池保护芯 片Ul与单片机芯片U2使得大功率便携式广播器的电池寿命大为延长，且可操作性与安全 性都大有提高。所述的面板上设置有麦克风插孔、充电插孔、面板连接插座和上电开关按钮，可以 方便的对麦克风插孔和充电插孔进行操作及运输时的插拔。所述的控制电路板板上设置有 音频信号输入插头和控制电路板连接线插头可以提供各电路板的供电电源与控制信号，所 述的音频信号输入插头与麦克风插孔由软连线连接，充电插孔、面板连接插座和控制电路 板连接线插头由软连线连接在所述的线路转接板之上，使得线路转接板模块化便于各组件 的连接与测试。所述的扬声器磁头为钕铁硼材料，改变了通常喇叭采用的电磁头，可以在进 一步降低大功率便携式广播器的自身重量的基础上提高信噪比及清晰度并抑制声反馈。本实用新型的原理如下目前便携式广播器中采用的电池组中的电池多为铅酸电池，功放电路为保证功放 正常工作，以50W大功率广播器为要求，则须将12V的铅酸电池电压经过升压电路提高到 36v电压，才能使功放电路正常工作，为保证50W的功率输出，12V的电池组需要提供4. 67A 的电流输出，因此，供电回路和升压电路的损耗相应加大。采用36V锂电池电池组提供电 源。输出电压范围在30-42V之间。此时由于电池组输出电压已经达到功放电路的使用要 求，因此，升压电路可以取消，同时，由于电池组直接高压输出，如果输出同样的50W功率， 电池输出电流则为2. 24A，因此，电路损耗减小。同时，电池电压在35-42V之间时占电池组 总容量的90% -95%，所以在这个范围内广播而器都可以得到额定功率的输出。由于锂电 池在比功率指标和比能量指标上优于铅酸电池，所以，广播器使用的200mA/36V锂电池组 也比660mA/12V铅酸电池组在重量和体积上降低一半，同时采用锂电池组直接供电还可以 消除对其他的电子设备的电磁干扰。根据锂电池组的特性，首先将专用的外接电池充电器的充电插头连接到本专利一 种大功率便携式广播器所描述的充电插孔对广播器的锂电池组进行充电，此时电池均衡与 保护电路开始工作直至充电结束，当充电器的充电插头脱开广播器的充电插孔后，锂电池 组实时准备为广播器中功放器的音频前置放大电路和音频功率放大电路提供电源，前置放 大电路将语音或外部音频经音频功率放大电路传送到扬声器，实现播音。广播器采用专用 锂电池组直接供电方式，电池组由多节锂电池组成，具有体积小、重量轻、容量大、供电时间 长的特点。由于没有了 DC/DC升压电路要想达到较高的电压就需要采用多节锂电池串联的 方式应用，这就需要解决电池在多节锂电池串联时的不一致性和安全性问题。本使用新型 采用了先进成熟的电池均衡充电电路和齐全的保护模式，来保证电池的性能一致性和安全 性，从而大大延长了电池的使用寿命，减少了使用成本。在保证电池性能的同时，电路对电 池具有过充、过放、短路、过温等多种保护功能保证电池安全可靠的工作，不会对使用人员 造成伤害。本实用新型所实现的功能如下[0012]本实用新型一种大功率便携式广播器，采用了多节锂电池串联的方式应用在不减 少现有广播器功能，如具有喊话、语音录放、数字音量调节的基础上，实现了重量轻，工作时 间长，能够达到提高信噪比、改善清晰度的效果并可抑制由于声反馈所带来的啸叫。
图1为本实用新型一种大功率便携式广播器结构示意简图；图2为本实用新型一种大功率便携式广播器电池盒结构示意简图；图3为本实用新型一种大功率便携式广播器电池均衡与保护电路图；图4为本实用新型一种大功率便携式广播器效果图
具体实施方式
下面结合优选的实施方案更详细地解释本实用新型。请参见图1、图4，本实用新型一种大功率便携式广播器以50W的功率输出为例，包 括麦克风1、麦克风插头2、提手3、上盖4、扬声器5、面板6、控制电路板7、下盖10、电池固 定笼12、线路转接板13和电池组盒11构成，该下盖10与电池固定笼12为磨具一次成型， 上盖4与下盖10采用的是螺丝固定，使其为一整体，该广播器重量^ 5kg，所述的麦克风1 经麦克风插头2与麦克风插孔6-1连接，在使用时具有手持灵活移动方便的特点，所述的提 手3位于上盖4的上方，可以将大功率便携式广播器单手随意移动，所述的扬声器5与面板 6连接并镶嵌上盖4于下盖10之间，其中在面板上具有LED显示器和上电开关按钮，其中 LED显示器可以实时显示广播器的多种工作状态，及设置过程，按下上电开关按钮可以广播 器进入工作状态或停止工作进入待机状态，所述的电池固定笼12设置与下盖10的底部，方 便电池笼的检查或更换，所述的控制电路板7设置于下盖10的底部与电池固定笼12并列 固定，所述的线路转接板13直立固定在控制电路板7与电池固定笼12之间，便于各部件之 间的线路连接，所述的电池组盒11固定于电池固定笼12内，电池固定笼12与下盖10为紧 密连接，由电池固定笼12将电池组盒11稳固与笼内，在大功率便携式广播器被移动时电池 组盒11不会轻易受到损坏。以本特例在保证了单体电池充足电后，在20°C 士5°C条件下搁 置IHr后，在20°C 士5°C条件下自1. 5m高处跌落至木板上，电池会不爆炸及不燃烧。参见图2所述的电池组盒11还由电池组盒上盖板11-1、电池均衡与保护电路板 11-2、电池仓11-3、电池包11-4和电池组盒下盖板11-5构成，使得电池组盒11形成一个相 对独立的组件，便于维护与更换，所述的电池包11-4在50W的功率输出时采用十节锂电池 串联而成36V电压的电池组并设置于电池仓11-3内，其中每单节容量2200mAh ；最大充电倍率0. 5C，最大放电倍率2C，电压10节电池3. 6*10 = 36V平台电压，4. 2*1 = 42限制电压。电池寿命充放电次数为300个循环，容量不小于初始容量的80%。所述的电池 均衡与保护电路板11-2固定于电池仓11-3之上。参见图3所述的电池均衡与保护电路板11-2还由专用锂电池组保护电路由电池 保护芯片U1、单片机U2、及外围电路开关K1、开关管Q1、开关管Q2、温度采样电阻RT、电流 取样电阻Rl和LED驱动二级管组成，保护芯片Ul包含以下引出脚DSG1、DSG2、BAT、PACK、 VCCU Tl、T2、T2C1、II、12、Vl到VlO信号接口，单片机U2包含以下引出脚VCC2、I2C2和LED驱动二级管信号接口，主要完成锂电池的保护与管理任务，以及整个功放系统的电源管 理任务。由于锂电池的基本特性存在有一致性差的弱点，而采用了专用电池保护芯片Ul与 单片机芯片U2使得大功率便携式广播器可操作性与安全性都大有提高，智能芯片U1，具有 电池过欠压保护、过温度保护、电池均衡控制、电池预充电功能，此外还可以检测电池总电 压、单节电池电压、输出电流、以及监控芯片内部工作状态等功能。智能芯片Ul与单片机U2 通过I2C总线进行信息数据转换。能根据设置自动检测过压、欠压、过温并进入相应的保护 状态，也可以自动的从保护状态恢复。以本实施特例单节电池充电不高于4. 42V，放电不低 于2. 8V，否则进入保护状态，如单节电池过压超过不平衡设置时开始通过保护芯片内部放 电管对过压电池放电直至所有电池都小于设定不平衡点。保护电路具体的工作方式参见图3如下当开关Kl被按下时通过R4给Ul的PACK 口激活电压Ul被激活工作。Ul激活后通过BAT脚输入电池组电压输出5V电压U2得电工 作。激活后的保护芯片U1，能通过Vl-VlO检测口检测。当有单节或多节电池过压时，通过 Ql切断充电开始通过Ul内部放电管对过压电池放电，直至所有电池都小于设定不平衡点。 检测口检测到有单节或多节电池欠压时，通过Q2切断负载停止放电防止电池过放电。通过 Rl检测过流、短路。当有过流和短路发生时通过Q1、Q2切断充放电回路。通过RT检测过 温。当有过温时通过Q1、Q2切断充放电回路。并根据设置进入相应的保护状态，当故障消除 后自动的从保护状态恢复单片机定时读取保护芯片的工作状态，并显示在面板的LED上。所述的面板6上设置有麦克风插孔6-1、充电插孔6-2、面板连接插座6_3和上电 开关按钮6-4，可以方便的对麦克风插孔6-1和充电插孔6-2进行操作及运输时的插拔。所 述的控制电路板7板上设置有音频信号输入插头7-1和控制电路板连接线插头7-2可以提 供各电路板的供电电源与控制信号，所述的音频信号输入插头7-1与麦克风插孔6-1由软 连线连接，充电插孔6-2、面板连接插座6-3和控制电路板连接线插头7-2由软连线连接在 所述的线路转接板13之上，使得线路转接板模块化便于各组件的连接与测试。所述的扬声 器5磁头为钕铁硼材料，改变了通常喇叭采用的电磁头，可以在进一步降低大功率便携式 广播器的自身重量的基础上提高信噪比及清晰度并抑制声反馈。以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域 的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、变化和省略。例如，采用电池组的节数方式 作为电源也可为实现本实用新型所阐述的目的，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作 的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种大功率便携式广播器，其特征在于包括麦克风(1)、麦克风插头(2)、提手(3)、上盖(4)、扬声器(5)、面板(6)、控制电路板(7)、下盖(10)、电池固定笼(12)、线路转接板(13)和电池组盒(11)构成，所述的麦克风(1)经麦克风插头(2)与麦克风插孔(6 1)连接，所述的提手(3)位于上盖(4)的上方，所述的扬声器(5)与面板(6)连接并镶嵌上盖(4)与下盖(10)之间，所述的电池固定笼(12)设置于下盖(10)的底部，所述的控制电路板(7)设置于下盖(10)的底部与电池固定笼(12)并列固定，所述的线路转接板(13)直立固定在控制电路板(7)与电池固定笼(12)之间，所述的电池组盒(11)固定于电池固定笼(12)内。
2.根据权利要求1所述的一种大功率便携式广播器，其特征在于所述的电池组盒 (11)还由电池组盒上盖板(11-1)、电池均衡与保护电路板(11-2)、电池仓(11-3)、电池包 (11-4)和电池组盒下盖板(11-5)构成，所述的电池包(11-4)由十节以上的锂电池串联而 成36V以上电压的电池组并设置于电池仓(11-3)内，所述的电池均衡与保护电路板(11-2) 固定于电池仓(11-3)之上，所述的电池均衡与保护电路板(11-2)还由专用电池保护芯片 (Ul)、单片机(U2)、开关(Kl)、第一开关管(Ql)、第二开关管(Q2)、温度采样电阻(RT)、电流 取样电阻(Rl)和(LED)驱动二级管组成，保护芯片(Ul)包含以下引出脚DSG1、DSG2、BAT、 PACK、VCCl、Tl、T2、T2C1、II、12、Vl 到 VlO 信号接口，单片机(U2)包含以下引出脚 VCC2、 I2C2和(LED)驱动二级管信号接口。
3.根据权利要求1所述的一种大功率便携式广播器，其特征在于所述的面板(6)上 设置有麦克风插孔(6-1)、充电插孔(6-2)、面板连接插座(6-3)和上电开关按钮(6-4)。
4.根据权利要求1所述的一种大功率便携式广播器，其特征在于所述的控制电路板 (7)板上设置有音频信号输入插头(7-1)和控制电路板连接线插头(7-2)。
5.根据权利要求1所述的一种大功率便携式广播器，其特征在于所述的扬声器(5) 磁头为钕铁硼材料。
专利摘要本实用新型一种大功率便携式广播器，包括麦克风、麦克风插头、提手、上盖、扬声器、面板、控制电路板、下盖、电池固定笼、线路转接板和电池组盒构成，在原有同类便携装置具有的手持麦克风、录音、播音、放音音量控制数字调节等功能基础上，取消了内部充电电路和DC/DC升压转换电路，增加了电池均衡电路不仅减少了广播器的内部线路，由此减轻了很大的自身重量，同时提高了电池组的稳定性及可靠性，消除了对其他的电子设备的电磁干扰，延长了电池组的使用寿命，采用了高密度材料制作扬声器磁头，可以进一步减轻广播器的重量同时增强了喊话强度，扩大了喊话频段范围，从而实现了同等大功率下的广播器便携使用的可能。
文档编号H04R27/04GK201708926SQ20102020082
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者杨正义, 王文雅, 郭衡 申请人:北京嘉捷恒信能源技术有限责任公司