[实用新型]用于D类音频功率放大器的抗电磁干扰电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及D类音频功率放大器，尤其涉及一种用于D类音频功率放大器的抗电磁干扰(EMI)电路。

背景技术

通常，音频功率放大器包括A类、B类、AB类和D类四种类型。其中，A类功率放大器的优点是输出信号的失真比较小，但它在整个输入信号周期内都有电流连续流过功率放大器件，理想情况下其效率也只能达到50％；B类功率放大器在整个输入信号周期内两个功率器件轮流导通，它的效率在理想情况下可达78.5％，但会产生交越失真，增加噪声；AB类功率放大器对B类进行了改进，消除了交越失真，但却不能提高效率。

D类音频功率放大器是一种生成脉冲序列并通过脉冲序列驱动负载的放大器，脉冲序列的脉冲宽度根据输入信号进行调制。此类放大器的功率器件工作在开关状态，理论上其效率可达100％。这种高效率不仅意味着节能，而且高的效率代表着更少的热量产生，这又为很多产品免去或减少了对散热的更多投入。

随着便携式影音设备的广泛应用和半导体及微电子制造技术的不断发展，人们对功率放大器的要求更加趋向高效、节能和小型化。正因为D类功率放大器相比A类、B类和AB类在效率上有着绝对的优势，D类功率放大器产品的应用和研发受到越来越多的关注和重视。

在D类功率放大器中，是通过将音频信号和三角波进行比较，从而调制音频信号产生脉宽调制(PWM)信号。但是在音频信号调制过程中，如图1所示，在音频信号和三角波接近相切点的位置，对应输出的PWM调制信号会出现大幅度的窄脉冲(图1关键点位置)。现有技术是将带有窄脉冲的PWM调制信号直接输入到H桥放大电路，因此会导致D类功率放大器产生极大的电磁干扰(EMI)。

EMI是D类功率放大器应用中关键的性能参数，若处理不好将影响产品的应用。因此，如何在D类功放中加入降低EMI的结构以抑制EMI，成为当前D类功率放大器应用中亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决现有技术中的上述问题。

为此，本实用新型的实施例提出一种通过控制脉宽调制信号PWM的窄脉冲维持时间，从而降低D类音频功率放大器电磁干扰的电路。

根据本实用新型实施例用于D类音频功率放大器的抗电磁干扰电路，包括：方波转换电路，将三角波信号转换为方波信号；延时电路，与所述方波转换电路输出端连接以延时所述方波信号；异或电路，与所述延时电路输出端及所述方波转换电路输出端连接，以异或处理所述方波信号和所述延时方波信号输出异或处理信号；以及逻辑控制电路，与所述方波转换电路输出端、所述异或电路输出端及音频信号与所述三角波信号比较输出的脉宽调制PWM信号输出端连接，以逻辑处理所述方波信号、所述异或处理信号及所述PWM信号来延长所述PWM信号的窄脉冲维持时间。

根据本实用新型进一步的实施例的抗电磁干扰电路，所述方波转换电路包括微分器，所述逻辑控制电路包括：反相器，与所述异或电路输出端连接；第一与门电路，与所述反相器输出端及所述PWM信号输出端连接；第二与门电路，与所述异或电路输出端及所述方波转换电路输出端连接；以及或门电路，与所述第一与门电路输出端及所述第二与门电路输出端连接。

根据本实用新型进一步的实施例的抗电磁干扰电路，所述方波转换电路包括串联连接的微分器和反相器，所述逻辑控制电路包括：第一反相器，与所述异或电路输出端连接；第二反相器，与所述方波转换电路输出端连接；第一与门电路，与所述第一反相器输出端及所述PWM信号输出端连接；第二与门电路，与所述异或电路输出端及所述第二反相器输出端连接；以及或门电路，与所述第一与门电路输出端及所述第二与门电路输出端连接。

本实用新型通过引入三角波产生相应逻辑控制信号，对音频信号的脉宽调制PWM信号翻转进行控制，从而延长PWM信号的窄脉冲维持时间，有效降低D类音频功率放大器音频调制时产生的极大电磁干扰。本实用新型不仅抗电磁干扰性能良好，还具有结构简单、成本低廉的优点。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有技术D类音频功率放大器的功放信号时序图；

图2为本实用新型实施例的用于D类音频功率放大器的抗电磁干扰电路方框图；

图3为本实用新型实施例的抗电磁干扰电路的逻辑控制电路结构图；以及