本技术涉及一种自适应提升轻载效率和降低静态电流的D类音频功放，包括依次连接的音频输入模块、运放单元、脉宽调制器和功率控制模块，运放单元和功率控制模块均与自动增益控制器连接，脉宽调制器与振荡器连接；功率控制模块包括驱动电路以及与驱动电路连接的自适应电源和全桥功率管，驱动电路与脉宽调制器连接，且全桥功率管与自动增益控制器连接。自适应电源根据音频输出功率的大小要求，调整驱动电路和全桥功率管的供电电压，自适应改变全桥功率管的栅极电压大小，减少电路在轻载时的功耗。驱动电路通过检测输入电压、负载功率的大小，自适应地调节全桥功率管的并联个数，降低静态电流，提升轻载效率。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及音频功放领域，具体涉及d类音频功放领域，更具体地涉及一种自适应提升轻载效率和降低静态电流的d类音频功放。
技术介绍
1、音频功率放大器广泛应用于各类便携式音响中，其主要将微弱的音频信号放大，并驱动喇叭或耳机。续航时间是内置电池便携式音响的重要考量指标，功率是保证音质效果的重要前提，使得现在输出功率越做越大。随着功率要求的增加，音频功放的供电电压也要相应增大。作为音响的主要耗能器件，其工作效率是提升便携式音响性能的关键。
2、按照音频功率放大器的工作方式，其主要分为a类、b类、ab类和d类。在驱动一些小功率的音响时，a类、b类和ab类在满足功率的同时可以实现较小的失真，但是在大功率的场景如喇叭驱动时，通常采用效率较高的d类功放。d类放大器产生的热量较小，工作在开关状态，其高效率极大地增加了便携式音响的续航时间。考虑到音频信号的范围较广，恒定电池供电会限制音频功放的输出功率，因此需要针对d类音频功放进行升压控制，其升压电路的效率同样会影响便携式音响的续航时间。
3、目前，提升便携式音箱续航时间的方法主要有：1)同步升压，可以规避非同步升压整流二极管固有压降大而损耗大的相对劣势，整体提升效率；2)由于动态搭配音频功放应用时，音乐有高有低，并且不同的应用场景、不同的时间段，播放音量设置也不一样，因而通过升压模块根据音乐大小动态调整升压值，以提高效率。但上述方法在轻载条件下，全桥驱动的导通损耗和栅驱动损耗格外显著，且这些损耗会随负载而发生变化。因此，需要一种自适应提高音频功放轻载效率的技术。
/>技术实现思路
1、为解决上述现有技术中的问题，本技术提供一种自适应提升轻载效率和降低静态电流的d类音频功放，以提升轻载效率，降低静态电流。
2、本技术提供的一种自适应提升轻载效率和降低静态电流的d类音频功放，包括依次连接的音频输入模块、运放单元、脉宽调制器和功率控制模块，所述运放单元和所述功率控制模块均与自动增益控制器连接，所述脉宽调制器与振荡器连接；所述功率控制模块包括驱动电路以及与所述驱动电路连接的自适应电源和全桥功率管，所述驱动电路与所述脉宽调制器连接，且所述全桥功率管与所述自动增益控制器连接。
3、进一步地，所述音频输入模块与所述运放单元的第一输入端连接，所述运放单元的第二输入端与所述自动增益控制器连接，所述运放单元的输出端与所述脉宽调制器的第一输入端连接，所述脉宽调制器的第二输入端与所述振荡器连接，所述脉宽调制器的输出端与所述驱动电路的第一输入端连接，所述驱动电路的第二输入端与所述自适应电源连接，所述驱动电路的输出端与所述全桥功率管的输入端连接，所述全桥功率管的输出端分别与所述自动增益控制器、音频设备连接。
4、进一步地，所述自适应电源与电压调节模块连接。
5、进一步地，所述电压调节模块包括依次连接的阈值电压生成器、音频幅度检测单元和自动数据处理单元，所述音频幅度检测单元与所述运放单元连接，且所述自动数据处理单元分别与时钟信号发生器、所述自适应电源连接。
6、进一步地，所述阈值电压生成器的输出端与所述音频幅度检测单元的第一输入端连接，所述音频幅度检测单元的第二输入端与所述运放单元的输出端连接，所述音频幅度检测单元的输出端与所述自动数据处理单元的第一输入端连接，所述自动数据处理单元的第二输入端与所述时钟信号发生器的输出端连接，所述自动数据处理单元的输出端与所述自适应电源的输入端连接。
7、进一步地，所述电压调节模块设置为：所述阈值电压生成器输出第一阈值电压信号和第二阈值电压信号传输至所述音频幅度检测单元，所述音频幅度检测单元将第一阈值电压信号和第二阈值电压信号的幅度与所述运放单元输出的预放大信号的幅度作对比，输出幅度检测信号传输至所述自动数据处理单元，所述自动数据处理单元经所述时钟信号发生器根据不同输出功率所给的时钟脉冲，得出计数信号传输至所述自适应电源，所述自适应电源根据所述计数信号确定升压倍数，得出提供给所述驱动电路和所述全桥功率管的电源电压。
8、进一步地，所述全桥功率管包括与所述音频设备的第一输入端连接的n组pmos管和n组nmos管，以及与所述音频设备的第二输入端连接的n组pmos管和n组nmos管，n为正整数。
9、进一步地，第一pmos管的源极与所述自适应电源的输出端连接，并分别与第二pmos管、…、第npmos管的源极连接；所述第一pmos管的漏极分别与所述第二pmos管、…、所述第npmos管的漏极连接，并分别与第一nmos管、第二nmos管、…、第nnmos管的漏极连接；所述第一nmos管、所述第二nmos管、…、所述第nnmos管的源极均接地，且所述pmos管的栅极和所述nmos管的栅极均与所述驱动电路的输出端连接。
10、进一步地，所述pmos管的尺寸相同，且所述nmos管的尺寸相同。
11、本技术采用的自适应电源可根据音频输出功率的大小要求，调整驱动电路和全桥功率管的供电电压，进而可以自适应改变全桥功率管的栅极电压大小，减少电路在轻载时的功耗。驱动电路通过检测输入电压、负载功率的大小，自适应地调节全桥功率管的并联个数，降低了静态电流，并提升了轻载效率。并且，本技术结构简单，降低使用成本，安全可靠。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自适应提升轻载效率和降低静态电流的D类音频功放，包括依次连接的音频输入模块、运放单元、脉宽调制器和功率控制模块，所述运放单元和所述功率控制模块均与自动增益控制器连接，所述脉宽调制器与振荡器连接；其特征在于，所述功率控制模块包括驱动电路以及与所述驱动电路连接的自适应电源和全桥功率管，所述驱动电路与所述脉宽调制器连接，且所述全桥功率管与所述自动增益控制器连接。
2.根据权利要求1所述的自适应提升轻载效率和降低静态电流的D类音频功放，其特征在于，所述音频输入模块与所述运放单元的第一输入端连接，所述运放单元的第二输入端与所述自动增益控制器连接，所述运放单元的输出端与所述脉宽调制器的第一输入端连接，所述脉宽调制器的第二输入端与所述振荡器连接，所述脉宽调制器的输出端与所述驱动电路的第一输入端连接，所述驱动电路的第二输入端与所述自适应电源连接，所述驱动电路的输出端与所述全桥功率管的输入端连接，所述全桥功率管的输出端分别与所述自动增益控制器、音频设备连接。
3.根据权利要求1所述的自适应提升轻载效率和降低静态电流的D类音频功放，其特征在于，所述自适应电源与电压调节模块连接。
4.根据权利要求3所述的自适应提升轻载效率和降低静态电流的D类音频功放，其特征在于，所述电压调节模块包括依次连接的阈值电压生成器、音频幅度检测单元和自动数据处理单元，所述音频幅度检测单元与所述运放单元连接，且所述自动数据处理单元分别与时钟信号发生器、所述自适应电源连接。
5.根据权利要求4所述的自适应提升轻载效率和降低静态电流的D类音频功放，其特征在于，所述阈值电压生成器的输出端与所述音频幅度检测单元的第一输入端连接，所述音频幅度检测单元的第二输入端与所述运放单元的输出端连接，所述音频幅度检测单元的输出端与所述自动数据处理单元的第一输入端连接，所述自动数据处理单元的第二输入端与所述时钟信号发生器的输出端连接，所述自动数据处理单元的输出端与所述自适应电源的输入端连接。
6.根据权利要求2所述的自适应提升轻载效率和降低静态电流的D类音频功放，其特征在于，所述全桥功率管包括与所述音频设备的第一输入端连接的n组PMOS管和n组NMOS管，以及与所述音频设备的第二输入端连接的n组PMOS管和n组NMOS管，n为正整数。
7.根据权利要求6所述的自适应提升轻载效率和降低静态电流的D类音频功放，其特征在于，第一PMOS管的源极与所述自适应电源的输出端连接，并分别与第二PMOS管、…、第nPMOS管的源极连接；所述第一PMOS管的漏极分别与所述第二PMOS管、…、所述第nPMOS管的漏极连接，并分别与第一NMOS管、第二NMOS管、…、第nNMOS管的漏极连接；所述第一NMOS管、所述第二NMOS管、…、所述第nNMOS管的源极均接地，且所述PMOS管的栅极和所述NMOS管的栅极均与所述驱动电路的输出端连接。
8.根据权利要求6所述的自适应提升轻载效率和降低静态电流的D类音频功放，其特征在于，所述PMOS管的尺寸相同，且所述NMOS管的尺寸相同。
...
【技术特征摘要】
1.一种自适应提升轻载效率和降低静态电流的d类音频功放，包括依次连接的音频输入模块、运放单元、脉宽调制器和功率控制模块，所述运放单元和所述功率控制模块均与自动增益控制器连接，所述脉宽调制器与振荡器连接；其特征在于，所述功率控制模块包括驱动电路以及与所述驱动电路连接的自适应电源和全桥功率管，所述驱动电路与所述脉宽调制器连接，且所述全桥功率管与所述自动增益控制器连接。
2.根据权利要求1所述的自适应提升轻载效率和降低静态电流的d类音频功放，其特征在于，所述音频输入模块与所述运放单元的第一输入端连接，所述运放单元的第二输入端与所述自动增益控制器连接，所述运放单元的输出端与所述脉宽调制器的第一输入端连接，所述脉宽调制器的第二输入端与所述振荡器连接，所述脉宽调制器的输出端与所述驱动电路的第一输入端连接，所述驱动电路的第二输入端与所述自适应电源连接，所述驱动电路的输出端与所述全桥功率管的输入端连接，所述全桥功率管的输出端分别与所述自动增益控制器、音频设备连接。
3.根据权利要求1所述的自适应提升轻载效率和降低静态电流的d类音频功放，其特征在于，所述自适应电源与电压调节模块连接。
4.根据权利要求3所述的自适应提升轻载效率和降低静态电流的d类音频功放，其特征在于，所述电压调节模块包括依次连接的阈值电压生成器、音频幅度检测单元和自动数据处理单元，所述音频幅度检测单元与所述运放单元连接，且所述自动数据处理单元分别与时钟信号发生器、所述自适应电源连接。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：上海灿瑞科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。