[发明专利]一种新型D类音频功率放大器短路检测电路及功率放大器

说明书

本发明公开了一种新型D类音频功率放大器的短路检测电路及功率放大器，短路检测电路接入D类音频功率放大器的输出端，短路检测电路接出至D类音频功率放大器；短路检测电路包括高通滤波器、放大器U2A、整流器D1，高通滤波器包括电容C1、电感L1，电容C1一端连接D类音频功率放大器输出端、另一端连接电感L1一端；电容C1、电感L1的公共点通过电阻R3连接放大器U2A的反向输入端，放大器U2A的同向输入端接地，放大器U2A的输出端连接整流器D1，整流器D1输出后的电流作为检测值VDEC，并返回至比较器U1A的反向输入端。本发明结构合理，应用于D类音频功率放大器在任何时间短路，都能够及时关闭驱动电路。

技术领域

本发明涉及D类音频功放短路检测技术领域，具体涉及一种新型D类音频功率放大器的短路检测电路及功率放大器。

背景技术

D类音频功率放大器的传统保护电路工作原理如图1所示，D类功放的基本工作原理是 PWM调制，在载波频率确定以后(比如400KHz)，脉冲宽度决定了信号的大小，随着功放输入信号的增大正脉冲宽度增大，信号小时，正脉冲宽度小。无论功放有没有信号输入，载波频率(400KHz)始终存在。工作原理：图中R3、R4均为电流检测电阻。R3、R4工作原理是一样的，现仅对R3作分析：R3上面的电压随着流过R3上的电流的增大而增大，当POUT 对地短路时，这时的电流最大，电压也到达最大值。通过比较器，当电压超过比较器的参考电压时，比较器的状态发生翻转。通过这个翻转的量去控制驱动电路，让驱动电路停止工作，从而起到保护的作用。

传统音频功率放大器的保护电路检测方法稳定可行，一直用于AB类功率放大器和D类放大器。但是也有明显的缺点：

(1)只有当输入信号达到一定的值时，短路才能产生足以使比较器发生翻转的电压。

(2)如果输入的信号比较小，此时，比较器可能不会发生翻转。

(3)电容C1 C2的积分作用，会延迟这个电压的改变。

(4)在功率放大工作时，R3、R4上需要承受几安培到几十安培的电流(即足够大的电流)，所以需要大功率电阻。

在功率放大没有足够输入电压的情况下，如果发生短路，此时比较器不翻转，功率管会继续工作，发热量会明显增加，直到损坏。

发明内容

针对背景技术中传统音频功率放大器的保护电路检测的至少一个缺陷，本发明目的在于提供一种新型D类音频功率放大器的短路检测电路及功率放大器，在任何时间短路，都能够及时关闭驱动电路。

本发明通过下述技术方案实现：

一种新型D类音频功率放大器的短路检测电路，所述短路检测电路接入D类音频功率放大器的输出端，所述短路检测电路通过比较器U1A接出至D类音频功率放大器的驱动控制器；所述短路检测电路包括高通滤波器、放大器U2A、整流器D1；

所述高通滤波器包括电容C1、电感L1，所述电容C1一端连接D类音频功率放大器的输出端、电容C1另一端连接电感L1一端，电感L1另一端接地；所述电容C1、电感L1的公共点通过电阻R3连接放大器U2A的反向输入端，放大器U2A的同向输入端接地，放大器 U2A的输出端连接整流器D1，所述整流器D1输出后的电流作为检测值VDEC，并返回至比较器U1A的反向输入端；

还包括电容C2、电阻R4，所述电容C2、电阻R4均与所述放大器U2A并联。

工作原理是：

从D类功率放大器的原理可以看出：“无论功放有没有信号输入，载波频率(400KHz)始终存在。”从实际产品测试，这个400KHz从功率输出端输出的值＞0.8V(RMS)。利用这个一直存在的载波频率(400KHz)。只要短路，这个频率变为“0”。0.8V(RMS)也为“0”。