变频式车载电子喇叭的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种变频式车载电子喇叭，包括机械发声装置、电磁线圈、温度传感器、过压保护电路、变频控制开关电路、驱动电路、过载保护电路，其中温度传感器通过连接的过压保护电路导通至变频控制开关电路；变频控制开关电路的信号输出端分别与驱动电路和过载保护电路相连，过载保护电路的信号输出端连接至驱动电路的第二信号输入端；所述的驱动电路的信号输出端与电磁线圈相连，这样设计的优点在于，结构简单、制造方便，安全性高，能够在电磁线圈通电瞬间产生过高的反相电压时使其它电子元件不会因为反相电压而被击穿，使得喇叭始终工作在的机械振动系统的谐振频率上，推广使用的价值巨大。
【专利说明】
变频式车载电子喇叭
技术领域
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[0001]本实用新型涉及车载设备技术领域，具体是指一种变频式车载电子喇叭。【背景技术】:
[0002]现今汽车业界常用的车载电子喇叭的发声原理主要主动发声和被动发声两种。主动发声是指通过电子喇叭的电子开关电路来控制喇叭电磁线圈的通断进而发声;被动发声是指通过内部膜片振动的动作来控制喇叭自身电磁线圈的通断进而发声。
[0003]由于被动发声的形式具有能够自动调整喇叭到自身的固有频率的优点而被广泛使用，但至今仍存在着一缺点:当外界的环境产生变化，尤其是温度变化时，膜片无法自动调整到合适的振动频率，造成声音失真等情况的发生。【实用新型内容】:
[0004]针对【背景技术】所存在的缺点，本实用新型提供一种针对性强、设计新颖且结构简单的变频式车载电子喇叭，使得车载电子喇叭始终工作在机械振动系统的谐振频率上，提高了车载电子喇叭的工作可靠性。
[0005]本实用新型为实现其目的所采用的技术方案是:一种变频式车载电子喇叭，结构包括机械发声装置、电磁线圈、温度传感器、过压保护电路、变频控制开关电路、驱动电路、 过载保护电路。所述的机械发声装置由盆壳、音响板、蜗壳三者通过上螺钉和下螺钉固定连接而成，其中音响板上设置有相连接的膜片和喇叭;所述的电磁线圈通过下螺钉与机械发声装置铆接成一体;所述的温度传感器安装在机械发声装置的旁侧并且与膜片相靠近，温度传感器通过连接的过压保护电路导通至变频控制开关电路;所述的变频控制开关电路的第一信号输出端与驱动电路的第一信号输入端相连，变频控制开关电路的第二信号输出端连接至过载保护电路的信号输入端;所述的过载保护电路的信号输出端连接至驱动电路的第二信号输入端;所述的驱动电路的信号输出端与电磁线圈相连。
[0006]进一步采取的措施是:所述的过压保护电路由双向触发二极管D6和电容C4并联组成，其中双向触发二极管D6—端连接温度传感器的信号输出端，另一端连接变频控制开关电路的信号输入端。
[0007]具体地，所述的变频控制开关电路由运算放大器和基本谐振电路所构成，其中运算放大器的反相输入端连接过压保护电路的信号输出端，运算放大器的同相输入端连接基本谐振电路的信号输出端，运算放大器的信号输出端连接至驱动电路的信号输入端。
[0008]优选地，所述的运算放大器为双运算放大器LM358。是一种内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
[0009]具体地，所述的基本谐振电路由二极管D1、电阻R13、二极管D4所构成。
[0010]具体地，所述的驱动电路由电阻R4、电阻R5、双向触发二极管D2、场效应管T所构成。
[0011]与现有技术相比，本实用新型具有以下优势和特点:
[0012]1、过压保护电路组成简单、成本低廉，能够在电磁线圈通电瞬间产生过高的反相电压时使其它电子元件不会因为反相电压而被击穿，有效的保护了整个车载电子喇叭电路的稳定和安全；
[0013]2、温度传感器是单独的电子元件，可直接安装，具有体积小巧，价格低廉的优点， 省却了信号采集的机械结构；
[0014]3、变频控制开关电路只采用一个运算放大器，简化电路结构，有效降低成本。
[0015]4、喇叭始终工作在的机械振动系统的谐振频率上，不仅省电，而且还能提高喇叭的声压级，可靠性强。【附图说明】
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[0016]图1是本实用新型的结构方框图；
[0017]图2是本实用新型的电路原理图。
[0018]图中，1、机械发声装置，2、电磁线圈，3、温度传感器，4、过压保护电路，5、变频控制开关电路，6、驱动电路，7、过载保护电路。【具体实施方式】:
[0019]下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
[0020]结合图1、图2所示，本实用新型的结构包括机械发声装置1、电磁线圈2、温度传感器3、过压保护电路4、变频控制开关电路5、驱动电路6、过载保护电路7。所述的机械发声装置1由盆壳、音响板、蜗壳三者通过上螺钉和下螺钉固定连接而成，其中音响板上设置有相连接的膜片和喇叭;所述的电磁线圈2通过下螺钉与机械发声装置1铆接成一体;所述的温度传感器3安装在机械发声装置1的旁侧并且与膜片相靠近，温度传感器3通过连接的过压保护电路4导通至变频控制开关电路5;所述的变频控制开关电路5的第一信号输出端与驱动电路6的第一信号输入端相连，变频控制开关电路5的第二信号输出端连接至过载保护电路7的信号输入端;所述的过载保护电路7的信号输出端连接至驱动电路6的第二信号输入端;所述的驱动电路6的信号输出端与电磁线圈2相连。
[0021]所述的过压保护电路4由双向触发二极管D6和电容C4并联组成，其中双向触发二极管D6—端连接温度传感器3的信号输出端，另一端连接变频控制开关电路5的信号输入端。
[0022]所述的变频控制开关电路5由运算放大器和基本谐振电路所构成，其中运算放大器的反相输入端连接过压保护电路4的信号输出端，运算放大器的同相输入端连接基本谐振电路的信号输出端，运算放大器的信号输出端连接至驱动电路6的信号输入端。[〇〇23]所述的运算放大器采用双运算放大器LM358，是一种内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。[〇〇24]所述的基本谐振电路由二极管D1、电阻R13、二极管D4所构成。
[0025]所述的驱动电路6由电阻R4、电阻R5、双向触发二极管D2、场效应管T所构成。
[0026]温度传感器3是感应机械发声装置1振动声级的主要信号来源，变频控制开关电路 5的运算放大器担当起核心控制的作用，变频控制开关电路5通过过压保护电路4读取温度传感器3的信号，温度传感器3的信号与运算放大器本身基本振动频率的信号重合成为触发的信号，变频控制开关电路5可随音响板上喇叭的环境变化(例如气压，温湿度，线路电阻、 电压)自动调整其开关频率和占空比。
[0027]工作时，驱动电路6用于控制电磁线圈2电流的开关，电磁线圈2驱动机械发声装置 1发声，机械发声装置1产生的声波达到放置在机械发声装置1的膜片附近的温度传感器3， 温度传感器3产生的电信号经过压保护电路4之后送到变频控制开关电路5,变频控制开关电路5直接判断喇叭是否达到规定的声级，并控制驱动电路6的开或关，周而复始，形成了变频控制开关电路5谐振于机械发声装置1的自动工作系统，使喇叭工作在最佳工作频率上。
[0028]过载保护电路7用于控制反相电压，防止击穿驱动电路。当车载电子喇叭正常工作时，过压保护电路4相当于短路，当电磁线圈2通电瞬间产生过高的反相电压时，过压保护电路4相当于断路并吸收电流的溢出部分，使其它电子元件不会因为反相电压而被击穿，有效的保护整个车载电子喇叭电路。[〇〇29]本实用新型的变频控制开关电路5中的运算放大器选用双运算放大器LM358,其中二极管D1起到防止电源反接二极管的作用；电阻R13和二极管D4用于稳压;运算放大器的管脚2为负端输入，管脚3为正端输入，管脚8接电源，管脚4接地。运算放大器、电阻R2、电阻R3、 电阻R6、电阻R7、二极管D3、电容C1和电容C2，构成占空比可调的振动电路。改变电阻R6、电阻R7、二极管D3、电容C1和电容C2的阻容值可改变变频控制开关电路5的基本振动频率和占空比；改变电阻R1、电阻R2和电阻R3的阻值可决定反转信号的上限值和下限值，可以配合各种灵敏度指标高的传感器M的使用，传感器M、电阻R8、电阻R9、电容C1和电容C2负责提取和处理谐振信号，并将该信号与变频控制开关电路5的初始振动频率信号相加。
[0030]通电工作的时候，温度传感器3的管脚2为低电平，管脚3的电压为上截点，管脚1输出出高电平，驱动电路6工作，音响板被吸引发声;温度传感器3获得足够信号的强度后，管脚2的电平升高，超过管脚3上的电压上截点，管脚1输出反相，输出低电平，驱动电路6断电， 管脚3上的电压变为下截点;温度传感器3信号下降，管脚2的电平下降，低于管脚3上的电压下截点，管脚1输出反相，输出高电平，驱动电路6工作，音响板被吸引发声，管脚3上的电压变为上截点;如此反复转换，变频控制开关电路5的工作使喇叭发声。[〇〇31]当车载电子喇叭正常工作时，双向触发二极管D6正向导通，过压保护电路4相当于断路，当电磁线圈2通电瞬间产生过高的反相电压时，反向电压超过双向触发二极管D6的耐压值，双向触发二极管D6截断，于此同时，电容C4吸收电流的溢出部分，过压保护电路4相当于断路并吸收电流的溢出部分，使其它电子元件不会因为反相电压而被击穿，有效的保护整个车载电子喇叭电路的安全。[〇〇32]另外，驱动电路6由电阻R4、场效应管T、双向触发二极管D2和电阻R5组成，通过电阻R4将运算放大器输出开关控制信号加到场效应管T的栅极上，场效应管T通断电磁线圈2 的电流，在电磁线圈2断电时场效应管T的漏极上会产生自感电动势，自感电动势在达到一定高位电压峰值时，电阻R5和瞬态电压抑制双向触发二极管D2导通加电压到场效应管T的栅极上，使场效应管T释放电磁线圈2的能量;能量全部作用在电磁线圈2上，因此失散的能量少。
[0033]过载保护电路7的管脚5正端输入，管脚6负端输入，管脚7输出；电阻R10和电阻Rll 组成分压电路导接管脚5;电阻R12和电容C3提取输出变频控制开关电路5的控制信号并导接管脚6;当管脚7输出低电平时，经双向触发二极管D6吸引场效应管T的栅极上的高电平信号，使电磁线圈2断电，起到过载保护的作用。
[0034]以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种变频式车载电子喇叭，包括机械发声装置、电磁线圈、温度传感器、过压保护电 路、变频控制开关电路、驱动电路、过载保护电路，其特征在于:所述的机械发声装置由盆 壳、音响板、蜗壳三者通过上螺钉和下螺钉固定连接而成，其中音响板上设置有相连接的膜 片和喇叭;所述的电磁线圈通过下螺钉与机械发声装置铆接成一体;所述的温度传感器安 装在机械发声装置的旁侧并且与膜片相靠近，温度传感器通过连接的过压保护电路导通至 变频控制开关电路;所述的变频控制开关电路的第一信号输出端与驱动电路的第一信号输 入端相连，变频控制开关电路的第二信号输出端连接至过载保护电路的信号输入端;所述 的过载保护电路的信号输出端连接至驱动电路的第二信号输入端;所述的驱动电路的信号 输出端与电磁线圈相连。2.根据权利要求1所述的变频式车载电子喇叭，其特征在于:所述的过压保护电路由双 向触发二极管D6和电容C4并联组成，其中双向触发二极管D6—端连接温度传感器的信号输 出端，另一端连接变频控制开关电路的信号输入端。3.根据权利要求1所述的变频式车载电子喇叭，其特征在于:所述的变频控制开关电路 由运算放大器和基本谐振电路所构成，其中运算放大器的反相输入端连接过压保护电路的 信号输出端，运算放大器的同相输入端连接基本谐振电路的信号输出端，运算放大器的信 号输出端连接至驱动电路的信号输入端。4.根据权利要求3所述的变频式车载电子喇叭，其特征在于:所述的运算放大器为双运 算放大器LM358。5.根据权利要求3所述的变频式车载电子喇叭，其特征在于:所述的基本谐振电路由二 极管D1、电阻R13、二极管D4所构成。6.根据权利要求1所述的变频式车载电子喇叭，其特征在于:所述的驱动电路由电阻 R4、电阻R5、双向触发二极管D2、场效应管T所构成。
【文档编号】G10K9/12GK205722776SQ201620532777
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】曹洪波
【申请人】曹洪波