一种弱电源下增强瞬时驱动能力的功放供电电路的制作方法

本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种弱电源下增强瞬时驱动能力的功放供电电路。

背景技术：

1、在大多数时间内，播放音频所需要的功率是较小的。但为了应对音频中可能出现的瞬时大功率信号，功放系统通常采用比实际需求高的电源供电，这意味着难以避免的电能损耗。这一问题在如自动售货机、游戏机等长期开机的应用中比较突出，此类应用为了节约耗能和提高效率，通常以平均功耗来设计电源，使用的电源为以usb接口连接的驱动能力较弱的小功率电源，因此驱动能力较差。在效率提高的同时，却损失了对音频中部分大功率信号的驱动能力。

2、因此，有必要提供既能保证效率又能瞬时提高驱动能力的功放供电电路。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是为保证供电效率，在使用小功率电源供电时如何提高功放在瞬时大功率信号下的驱动能力。

2、对此，本发明提供了一种弱电源下增强瞬时驱动能力的功放供电电路，适用于采用usb接口连接的电源或其他小功率电源供电的电源轨电压可调类型的功放。包括信号处理单元和升压供电单元。所述信号处理单元的输入端连接音频信号输入，将音频信号进行不同的处理后分别连接功放的输入端和所述升压供电单元的反馈端。所述升压供电单元的输入端连接外部弱电源，反馈端连接所述信号处理单元的其中一路输出，输出连接功放的供电端。

3、所述信号处理单元用于对输入音频信号进行包络检测、延时处理和增益调节。所述信号处理单元的输入端连接音频信号输入，控制端连接所述升压供电单元，输出端连接功放的输入端。。

4、所述升压供电单元用于多余能量的存储和调节，包括储能升压电路和动态升压电路。所述储能升压电路为boost拓扑，采用同步整流方式，储能器件采用超级电容，开关管1由控制模块1搭配驱动电路1输出的方波控制导通和关断，电路输入端连外部弱电源；所述控制模块1的一个输入端连接所述储能升压电路的输出端，另一个输入端连接外部弱电源；一个输出端连接所述驱动电路1的输入端，另一个输出端连接所述信号处理单元的控制端。所述控制模块1检测外部弱电源的供电情况，当电源电压/电流下降低于预设电压/电流1时，降低限流值，所述驱动电路1根据所述限流值调整所述开关管1的驱动波形；当电源电压/电流大于等于预设电压/电流1时，维持默认限流值。所述控制模块1还检测所述储能升压电路的输出电压，即所述超级电容的储能电压，当储能电压低于预设电压2时，通过输出端连接的所述信号处理单元降低音频信号的增益。所述动态升压电路为boost拓扑，采用同步整流方式，输入端连接所述储能升压电路的输出端，开关管2由控制模块2搭配驱动电路2输出的方波控制导通和关断，输出端连接功放的供电端。所述控制模块2根据所述信号处理单元检测到的音频信号的包络和所述动态升压电路的输出电压，调整所述驱动电路2产生的驱动波形；当所述音频信号的包络增大时，所述控制模块2判断所述动态升压电路的输出电压能否满足供电需求，若能则保持所述驱动波形不变，若不能则调整驱动波形，提高占空比。

5、优选地，当功放所需的供电电压较高时，所述升压供电单元可以采用两级串联拓扑。其中第一级升压供电单元包括第一级储能升压电路和第一级动态升压电路，第二级升压供电单元包括第二级储能升压电路和第二级动态升压电路。所述第一级储能升压电路的拓扑与所述储能升压电路的拓扑相同；所述第一级动态升压电路为boost拓扑，采用同步整流方式，输入端连接所述第一级储能升压电路的输出端，开关管2’由驱动电路2’输出的方波控制导通和关断，所述驱动电路2’产生固定的驱动波形，输出端连接所述第二级升压供电单元的输入端。所述第二级储能升压电路的拓扑与上述储能升压电路的拓扑相同，输入端连接所述第一级动态升压电路的输出端，输出端连接所述第二级动态升压电路的输入端；所述第二级动态升压电路的拓扑与所述动态升压电路的拓扑相同。

6、优选地，当功放所需的供电电压较高时，所述升压供电单元可以采用多级串联拓扑，即在所述两级串联拓扑之间加入中间级升压供电单元。所述中间级升压供电单元包括n个中间级储能升压电路和中间级动态升压电路的组合，且每一组合均与所述第一级升压供电单元为相同拓扑；其中首个所述中间级储能升压电路的输入连接所述第一级升压供电单元的输出，其余所述中间级储能升压电路的输入均连接上一个所述中间级动态升压电路的输出端；其中末个所述中间级动态升压电路的输出端连接所述第二级升压供电单元的输入端，其余所述中间级动态升压电路的输出均连接下一个所述中间级储能升压电路的输入端。

7、本发明所述的一种弱电源下增强瞬时驱动能力的功放供电电路，采用动态供电电路，有效地降低了系统功耗、提高了效率。所述供电电路中每一级均采用同步整流升压电路，减小了整流管上的损耗，提高了储能器件的储能量；通过一级一级的储能和动态升压，可以满足对包络较宽、包含瞬时大功率信号的音频信号的驱动需求，适用于功放不同电压的供电需求。

8、为了让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种弱电源下增强瞬时驱动能力的功放供电电路，其特征在于，包括信号处理单元和升压供电单元；所述信号处理单元的输入端连接音频信号输入，将音频信号进行处理后分别连接功放的输入端和所述升压供电单元的反馈端；所述升压供电单元的输入端连接外部弱电源，反馈端连接所述信号处理单元的其中一路输出，输出连接功放的供电端；

2.如权利要求1所述的一种弱电源下增强瞬时驱动能力的功放供电电路，其特征在于，所述升压供电单元采用多级串联拓扑，包括第一级升压供电单元、末级升压供电单元和中间级升压供电单元；

技术总结
本发明公开了一种弱电源下增强瞬时驱动能力的功放供电电路，适用于采用USB接口连接的电源或其他小功率电源供电的电源轨电压可调类型的功放。包括信号处理单元和升压供电单元。信号处理单元的输入端连接音频信号输入，将音频信号进行不同的处理后分别连接功放的输入端和升压供电单元的反馈端。升压供电单元的输入端连接外部弱电源，反馈端连接信号处理单元的其中一路输出，输出连接功放的供电端。本发明所述的供电电路中每一级均采用同步整流升压电路，减小了整流管上的损耗，提高了储能器件的储能量；通过一级一级的储能和动态升压，可以满足对包络较宽、包含瞬时大功率信号的音频信号的驱动需求，适用于功放不同电压的供电需求。

技术研发人员：唐寅寅,郭磊,张成
受保护的技术使用者：南京拓途电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15