一种高效率线性功率放大器制造技术

本发明专利技术涉及一种高效率线性功率放大器，特别是采用光耦隔离技术实现的电源选择电路的高效率线性功率放大器，属于电子电路或功率放大电路。高效率线性功率放大器由正负对称多电压直流电源、电源选择电路与线性功率放大电路构成。正负对称多电压直流电源有两种类型：多绕组变压器型正负对称多电压直流电源与升压整流型正负对称多电压直流电源。电源选择电路有同极性比较型电源选择电路与反极性比较型电源选择电路两种类型，由整流二极管、控制单元与信号放大器构成，电源选择电路根据音频信号的电压大小由控制单元选择不同等级的电源给线性功率放大电路供电。高效率线性功率放大器兼具线性功放与开关功放的优点，在音响装置、影像设备等产品中有很大的实用价值。影像设备等产品中有很大的实用价值。影像设备等产品中有很大的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种高效率线性功率放大器


[0001]本专利技术涉及一种高效率线性功率放大器，特别是采用光耦隔离技术实现的电源选择电路的高效率线性功率放大器，属于电子电路或功率放大电路。

技术介绍

[0002]随着社会与技术的发展，电子电路的应用日益普遍，人们对于视听设备的要求越来越高，特别是音频功率放大器，其品质高低成为高保真音响设备的关键因素。
[0003]目前常用的音频功率放大器有两种类型：线性音频功率放大器和D类音频功率放大器。
[0004]线性音频功率放大器失真度极小，但效率较低、发热较严重，需要很大的散热器，导致体较大，重量重，成本高。
[0005]D类音频功率放大器是经PWM调制的开关放大器，具有效率高、体积小、重量轻、成本低等特点，但输出电压和电流很有较大谐波分量，保真度也稍差。
[0006]研制一种兼具线性音频功率放大器极小失真度、又具类似D类音频功率放大器高效率的音频功率放大器，对于满足要求越来越高的音响设备、影像设备具有很大的价值。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是：根据信号大小改变电源电压的高效率线性功率放大器。
[0008]本专利技术提供了一种高效率线性功率放大器。
[0009]本专利技术所要解决的技术问题是通过下述技术方案实现的。
[0010]一种高效率线性功率放大器，有一个交流电源输入端口、一个音频信号输入端和一个音频功率输出端；
[0011]高效率线性功率放大器由正负对称多电压直流电源、电源选择电路和线性功放电路构成，正负对称多电压直流电源的交流电源输入端口即为高效率线性功率放大器的交流电源输入端口连接外部交流电源，正负对称多电压直流电源的正负电源输出端口连接电源选择电路的正负电源输入端口，电源选择电路的正负电源输出端连接线性功放电路的正负电源输入端，电源选择电路的音频信号输入端与线性功放电路的音频信号输入端或音频功率输出端连接，线性功放电路的音频信号输入端即为高效率线性功率放大器的音频信号输入端，线性功放电路的音频信号输出端即为高效率线性功率放大器的音频功率输出端。
[0012]电源选择电路采用同极性比较型电源选择电路或反极性比较型电源选择电路；
[0013]同极性比较型电源选择电路由整流二极管、控制单元与信号放大器构成，结构正负极性电路对称，信号放大器的信号输入端即为电源选择电路的音频信号输入端，第一级整流二极管跨接在电源选择电路的最低电压输入端与电源输出端之间；第n级控制单元的信号输入端连接信号放大器的信号输出端，第n级控制单元的基准输入端连接电源选择电路极性相同的第n
‑
1级输入电源，第n级控制单元的电源输入端连接电源选择电路的第n级
输入电源，第n级控制单元的电源输出端经过第n级整流二极管连接电源选择电路的电源输出端；最高级控制单元的信号输入端连接信号放大器的信号输出端，最高级控制单元的基准输入端连接电源选择电路极性相同的次最高级输入电源，最高级控制单元的电源输入端连接电源选择电路的最高级输入电源，最高级控制单元的电源输出端直接连接电源选择电路的电源输出端；控制单元由受控开关与电压比较器构成，受控开关的主回路跨接在控制单元的电源输入端与电源输出端之间，电压比较器的信号输入端与基准输入端分别为控制单元的信号输入端和基准输入端，电压比较器的输出端连接受控开关的控制端；
[0014]反极性比较型电源选择电路由整流二极管、控制单元与信号放大器构成，结构正负极性电路对称，信号放大器的信号输入端即为电源选择电路的音频信号输入端，第一级整流二极管跨接在电源选择电路的最低电压输入端与电源输出端之间；第n级控制单元的信号输入端连接信号放大器的信号输出端，第n级控制单元的基准输入端连接电源选择电路极性相反的第n
‑
1级输入电源，第n级控制单元的电源输入端连接电源选择电路的第n级输入电源，第n级控制单元的电源输出端经过第n级整流二极管连接电源选择电路的电源输出端；最高级控制单元的信号输入端连接信号放大器的信号输出端，最高级控制单元的基准输入端连接电源选择电路极性相反的次最高级输入电源，最高级控制单元的电源输入端连接电源选择电路的最高级输入电源，最高级控制单元的电源输出端直接连接电源选择电路的电源输出端；控制单元由受控开关与过零比较器或滞环比较器构成，受控开关的主回路跨接在控制单元的电源输入端与电源输出端之间，过零比较器或滞环比较器的信号输入端与基准输入端分别为控制单元的信号输入端和基准输入端，过零比较器或滞环比较器的输出端连接受控开关的控制端。
[0015]受控开关采用单光耦驱动受控开关或双光耦驱动受控开关；
[0016]单光耦驱动受控开关由一个二极管输出型或三极管输出型光耦与一个大功率三极管或复合管、一个开关二极管及两个电阻构成，光耦的输入发光二极管与开关二极管及一个电阻串联后一端接地、另一端作为受控开关的控制端连接比较器的输出端，光耦的输出二极管或三极管两端跨接在大功率三极管或复合管的基极与集电极之间，另一个电阻跨接在大功率三极管或复合管的基极与发射极之间，大功率三极管或复合管的发射极与集电极即为受控开关的电源输入端和电源输出端；
[0017]双光耦驱动受控开关由两个二极管输出型或三极管输出型光耦与一个大功率三极管或复合管及一个电阻构成，两个光耦的输入发光二极管反向并联再与电阻串联后一端接地、另一端作为受控开关的控制端连接比较器的输出端，两个光耦的输出二极管或三极管同向串联后两端分别连接大功率三极管或复合管的发射极与集电极、公共端连接大功率三极管或复合管的基极，大功率三极管或复合管的发射极与集电极即为受控开关的电源输入端和电源输出端；
[0018]电压比较器由运算放大器与电阻构成，运算放大器一个输入端即为电压比较器的信号输入端，运算放大器另一个输入端通过一个电阻接地、再通过另一个电阻接电压比较器的基准输入端；
[0019]同极性比较型电源选择电路过零比较器由运算放大器与电阻构成，运算放大器的一个输入端直接接地或通过电阻接地，运算放大器的另一个输入端通过一个电阻连接过零比较器信号输入端、并通过另一个电阻接反相比例放大器Ip或In的输出端，反相比例放大
器Ip或In的输入端即为控制单元的基准输入端；
[0020]反极性比较型电源选择电路过零比较器由运算放大器与电阻构成，运算放大器的一个输入端直接接地或通过电阻接地，运算放大器的另一个输入端通过一个电阻连接过零比较器信号输入端、并通过另一个电阻接控制单元的基准输入端；
[0021]同极性比较型电源选择电路滞环比较器由运算放大器与电阻构成，运算放大器的同相输入端通过一个电阻接地并通过另一个电阻接运算放大器的输出端，运算放大器的反相输入端通过一个电阻连接过零比较器信号输入端、并通过另一个电阻接反相比例放大器Ip或In的输出端，反相比例放大器Ip或In的输入端即为控制单元的基准输入端；
[0022]反极性比较型电源选择电路滞环比较器由运算放大器与电阻构成，运算放大器的同相输入端通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效率线性功率放大器，有一个交流电源输入端口、一个音频信号输入端和一个音频功率输出端；其特征在于：高效率线性功率放大器由正负对称多电压直流电源、电源选择电路和线性功放电路构成，正负对称多电压直流电源的交流电源输入端口即为高效率线性功率放大器的交流电源输入端口连接外部交流电源，正负对称多电压直流电源的正负电源输出端口连接电源选择电路的正负电源输入端口，电源选择电路的正负电源输出端连接线性功放电路的正负电源输入端，电源选择电路的音频信号输入端与线性功放电路的音频信号输入端或音频功率输出端连接，线性功放电路的音频信号输入端即为高效率线性功率放大器的音频信号输入端，线性功放电路的音频信号输出端即为高效率线性功率放大器的音频功率输出端。2.按权利要求1所述的高效率线性功率放大器，其特征在于：所述的电源选择电路采用同极性比较型电源选择电路或反极性比较型电源选择电路；同极性比较型电源选择电路由整流二极管、控制单元与信号放大器构成，结构正负极性电路对称，信号放大器的信号输入端即为电源选择电路的音频信号输入端，第一级整流二极管跨接在电源选择电路的最低电压输入端与电源输出端之间；第n级控制单元的信号输入端连接信号放大器的信号输出端，第n级控制单元的基准输入端连接电源选择电路极性相同的第n
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1级输入电源，第n级控制单元的电源输入端连接电源选择电路的第n级输入电源，第n级控制单元的电源输出端经过第n级整流二极管连接电源选择电路的电源输出端；最高级控制单元的信号输入端连接信号放大器的信号输出端，最高级控制单元的基准输入端连接电源选择电路极性相同的次最高级输入电源，最高级控制单元的电源输入端连接电源选择电路的最高级输入电源，最高级控制单元的电源输出端直接连接电源选择电路的电源输出端；控制单元由受控开关与电压比较器构成，受控开关的主回路跨接在控制单元的电源输入端与电源输出端之间，电压比较器的信号输入端与基准输入端分别为控制单元的信号输入端和基准输入端，电压比较器的输出端连接受控开关的控制端；反极性比较型电源选择电路由整流二极管、控制单元与信号放大器构成，结构正负极性电路对称，信号放大器的信号输入端即为电源选择电路的音频信号输入端，第一级整流二极管跨接在电源选择电路的最低电压输入端与电源输出端之间；第n级控制单元的信号输入端连接信号放大器的信号输出端，第n级控制单元的基准输入端连接电源选择电路极性相反的第n
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1级输入电源，第n级控制单元的电源输入端连接电源选择电路的第n级输入电源，第n级控制单元的电源输出端经过第n级整流二极管连接电源选择电路的电源输出端；最高级控制单元的信号输入端连接信号放大器的信号输出端，最高级控制单元的基准输入端连接电源选择电路极性相反的次最高级输入电源，最高级控制单元的电源输入端连接电源选择电路的最高级输入电源，最高级控制单元的电源输出端直接连接电源选择电路的电源输出端；控制单元由受控开关与过零比较器或滞环比较器构成，受控开关的主回路跨接在控制单元的电源输入端与电源输出端之间，过零比较器或滞环比较器的信号输入端与基准输入端分别为控制单元的信号输入端和基准输入端，过零比较器或滞环比较器的输出端连接受控开关的控制端。3.按权利要求2所述的高效率线性功率放大器，其特征在于：所述的受控开关采用单光耦驱动受控开关或双光耦驱动受控开关；单光耦驱动受控开关由一个二极管输出型...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁镓瑄，朱明，
申请(专利权)人：郁镓瑄，
类型：发明
国别省市：