一种可充电智能音响电源管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种可充电智能音响电源管理系统，将外部接收到的音频信号放大并通过扬声器播放出去。其中，充电电路用于给电池组模块充电，开关电路用于开启或关断智能音响的电源供应，升压电路将电池组模块的电压进行升压并输出至功率放大器，信号采样反馈电路用于实时采集功率放大器的功率信号。单片机电路根据所述电源输入接口的电流大小输出PWM信号给所述充电电路，用于调节充电电流的大小，控制电池组模块的充电时间；同时根据采集到的实时功率信号控制升压电路的输出电压，使其随着所述功率放大器的变化实时变化。本发明专利技术所提供的电源管理系统既兼顾电池组模块的工作效率，也兼顾了扬声器播放音乐的效果。了扬声器播放音乐的效果。了扬声器播放音乐的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种可充电智能音响电源管理系统


[0001]本专利技术实施例涉及智能音响、手机、智能家居及电子信息领域，特别涉及应用于带锂电池、干电池及铅酸电池等电池供电的智能音响电源管理系统。

技术介绍

[0002]目前，在智能音响、手机、智能家居领域中，随着物联网、智能手机蓝牙技术、Wifi技术、人工智能的迅速发展，户外运动、移动通信、智能语音控制电子便携式设备发展迅猛，人们对便携式设备的需求增加，而这些便携式电子设备必不可少的就是电池与直流电源升压电源管理组成的电池供电系统。现有技术的锂电池由于受技术、工艺的限制，电池的容量不可能无限大，而户外便携式智能音响、智能手机、物联网终端等电子产品对电池容量却要求较大，才能确保产品工作时间够长。在电池容量不变的情况下，要求延长产品的工作时间，唯一有效的方法就是提高电池的放电电源管理的效率。
[0003]如图1所示为传统的便携式智能音响的电源管理系统，其包括电源输入接口1、充电电路2、电池组模块3、开关电路4、升压电路5、功率放大器6、控制电路7、音频输入电路8以及扬声器9。其中，充电电路2接收来自电源输入接口1的外部电源，并为电池组模块3进行充电，升压电路5将电池组模块3的电压升压到电路供电系统所需要的电压值，开关电路4实现电源供电设备的接通与关闭，控制电路7控制电池组模块3的放电限流、短路保护以及开关电路4的接通与关闭。功率放大器6接收升压电路5输出的高电压，并转换为扬声器9所需要的功率，从而使得扬声器9可以正常工作。音频输入电路8用于输出音频信号至功率放大器6，用于扬声器9的播放。
[0004]传统的智能音响电源管理设计方式是，为保障功率放大器6有足够的功率输出，确保扬声器9有足够的推动功率，电流经过升压电路5直接升压到固定且较高的电压值。然而，音乐信号是动态的，当音乐信号较大时，功率放大器6需要较高的电压值，此时，升压电路5的输出电压刚好匹配；当音乐信号较小时，功率放大器6只需要较小的电压值，可是升压电路5仍然输出一个较高的电压值，二者无法很好的匹配。这样，电池组模块3电压与升压电路5输出的电压值压差较大，此时升压电路5效率降低，电池组模块3的大部分能量转化为升压电路5的热能损耗掉。
[0005]综上所述，传统的智能音响电源管理系统的功率放大器6不管工作在忙碌还是较低功率，升压电路5均维持在较高的恒定电压值，导致工作效率很低，缩短了音响电池使用时间。同时，此种设计既无法保证音响低失真、大动态与高功率工作，也无法延长电池的使用时间，无法满足目前用户的需求。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术实施例提出一种可充电智能音响电源管理系统，可以解决现有的音响低失真、电池组无法提高工作效率的问题。
[0007]为了解决以上提出的问题，本专利技术实施例提供了如下所述的技术方案：
[0008]一种可充电智能音响电源管理系统，用于给所述智能音响供电，将外部接收到的音频信号放大并通过扬声器播放出去，其包括电源输入接口、充电电路、电池组模块、开关电路、升压电路以及功率放大器，其中，所述充电电路藉由所述电源输入接口接收到外部电源给所述电池组模块进行充电，所述开关电路用于开启或关断所述智能音响的电源供应，所述升压电路将所述电池组模块的电压进行升压，并输出至所述功率放大器，其特征在于，所述可充电智能音响电源管理系统还包括：
[0009]信号采样反馈电路，与所述功率放大器相连，用于实时采集所述功率放大器的功率信号；以及
[0010]单片机电路，与所述充电电路、所述开关电路、所述升压电路以及所述信号采样反馈电路相连；
[0011]其中，所述单片机电路是具有多个接脚的单片机芯片，其根据所述电源输入接口的电流大小输出PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号给所述充电电路，用于调节充电电流的大小，控制所述电池组模块的充电时间；同时根据所述信号采样反馈电路采集到的实时功率信号控制所述升压电路的输出电压，使其随着所述功率放大器的变化实时变化。
[0012]进一步地，还包括音频电路，与所述功率放大器相连，用于输入外部音频信号。
[0013]进一步地，还包括开关按键电路，与所述单片机电路相连，用于输出用户开关机指令。
[0014]进一步地，所述单片机电路与所述功率放大器相连，当所述开关按键电路输出开关机信号时，所述单片机电路输出静音(mute)信号给所述功率放大器，所述功率放大器瞬间关断，避免受到开关机杂音干扰。
[0015]进一步地，所述充电电路包括两个第一MOS管，组成脉宽调制开关电路，其栅极分别连接于所述单片机芯片的脉宽调制信号接脚，用于接收所述单片机芯片输出的PWM信号，从而调整输出电压的占空比。
[0016]进一步地，还包括：
[0017]两个分压电阻，用于将所述输入电源分压成合适的电压值；
[0018]限流电阻，连接于所述两个分压电阻的公共节端与所述单片机芯片的外部电源电流感测接脚；以及
[0019]限流电容，与所述分压电阻之一相并联，用于提供稳定的参考电压。
[0020]进一步地，所述开关电路包括：
[0021]三极管，其基极与所述单片机芯片的开关控制接脚相连，用于接收开启或关断信号，发射极接地；以及
[0022]第二MOS管，其栅极与所述三极管的集电极相连，输入端与所述电池组模块相连，输出端用以输出开关控制信号。
[0023]进一步地，所述升压电路包括具有多个接脚的升压芯片，其中，所述升压芯片的升压电信号接脚与所述功率放大器相连，用于输出升压后的电压信号；所述升压芯片I2C或Uart接脚与所述单片机芯片对应的I2C或Uart接脚相连，用于根据所述单片机芯片升压控制信号来调整升压大小；且所述升压芯片也与所述第二MOS管的输出端相连，用于接收所述开关控制信号。
[0024]进一步地，所述功率放大器包括：
[0025]具有多个接脚的功放芯片，其中，所述功放芯片的音频输入接脚与所述音频电路相连，用于接收外部音频信号；所述功放芯片的静音信号接脚对应与单片机芯片的静音信号接脚相连，用于接收所述静音信号；所述功放芯片的I2C或Uart接脚对应与所述单片机芯片I2C或Uart接脚相连，用于二者的通信；所述功放芯片的升压电信号接脚对应与所述升压芯片的升压电信号接脚相连，用于接收升压后的电压信号；
[0026]LC滤波电路，跨接于所述功放芯片的两个功放信号输出接脚之间，用于滤除经放大后的高频载波，检出有用的音频信号给所述扬声器，包括两个电感、两个电容以及两个电阻，其中的一个电感、电阻以及电容相互串联于所述功放芯片的一个功放信号输出接脚与地之间，其中另一个电感、电阻以及电容相互串联于所述功放芯片的另一个功放信号输出接脚与地之间。
[0027]进一步地，所述信号采样反馈电路包括：
[0028]变压器，具有一个初级线圈和两个次级线圈，其中，所述变压器初级线圈的两端分别与所述LC滤波电路中的电感相连；所述变压器两个次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可充电智能音响电源管理系统，用于给所述智能音响供电，将外部接收到的音频信号放大并通过扬声器播放出去，其包括电源输入接口、充电电路、电池组模块、开关电路、升压电路以及功率放大器，其中，所述充电电路藉由所述电源输入接口接收到外部电源给所述电池组模块进行充电，所述开关电路用于开启或关断所述智能音响的电源供应，所述升压电路将所述电池组模块的电压进行升压，并输出至所述功率放大器，其特征在于，所述可充电智能音响电源管理系统还包括：信号采样反馈电路，与所述功率放大器相连，用于实时采集所述功率放大器的功率信号；以及单片机电路，与所述充电电路、所述开关电路、所述升压电路以及所述信号采样反馈电路相连；其中，所述单片机电路是具有多个接脚的单片机芯片，其根据所述电源输入接口的电流大小输出PWM信号给所述充电电路，用于调节充电电流的大小，控制所述电池组模块的充电时间；同时根据所述信号采样反馈电路采集到的实时功率信号控制所述升压电路的输出电压，使其随着所述功率放大器的变化实时变化。2.根据权利要求1所述的可充电智能音响电源管理系统，其特征在于，还包括音频电路，与所述功率放大器相连，用于输入外部音频信号。3.根据权利要求1所述的可充电智能音响电源管理系统，其特征在于，还包括开关按键电路，与所述单片机电路相连，用于输出用户开关机指令。4.根据权利要求3所述的可充电智能音响电源管理系统，其特征在于，所述单片机电路与所述功率放大器相连，当所述开关按键电路输出开关机信号时，所述单片机电路输出静音信号给所述功率放大器，所述功率放大器瞬间关断，避免受到开关机杂音干扰。5.根据权利要求1所述的可充电智能音响电源管理系统，其特征在于，所述充电电路包括两个第一MOS管，组成脉宽调制开关电路，其栅极分别连接于所述单片机芯片的脉宽调制信号接脚，用于接收所述单片机芯片输出的PWM信号，从而调整输出电压的占空比。6.根据权利要求1所述的可充电智能音响电源管理系统，其特征在于，还包括：两个分压电阻，用于将所述输入电源分压成合适的电压值；限流电阻，连接于所述两个分压电阻的公共节端与所述单片机芯片的外部电源电流感测接脚；以及限流电容，与所述分压电阻之一相并联，用于提供稳定的参考电压。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：许惠斌，刘志雄，
申请(专利权)人：深圳市三诺声智联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：