一种等离子扬声器的制作方法

文档序号:14128670阅读:2209来源:国知局

本实用新型涉及扬声器领域,特别提供了一种等离子扬声器。



背景技术:

现阶段在我国开关调制的主流办法是采用ZVS零电压开关方法以及PWM脉宽调制法,但是,ZVS其电流大,功率高,高功率导致IGBT发热严重,电路不能长时间稳定工作,大电流导致其击穿空气电弧强度高,辐射功率更强,对周围电子产品产生严重影响,PWM脉宽调制方案功率过小,扬声器输出音量低,开关损耗较大,电源效率较低,开关管发热严重。



技术实现要素:

鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种等离子扬声器,以解决上述问题。

本实用新型提供的技术方案是:一种等离子扬声器,包括:脉冲波发生装置、MOS管驱动电路、图腾柱驱动电路和高压包,脉冲波发生装置包括TL494芯片、电位器R2、电位器R3、电容C4和电容C5,MOS管驱动电路包括IR2110芯片、二极管D2和电容C3,图腾柱驱动电路包括电阻R1、二极管D1、电容C1、电容C2、P沟道三极管M1和N沟道三极管M2,其中,TL494芯片的8、11、12脚接电源,1、7、13、16脚接地,2脚接电位器R2’1,R2’3接地,3脚悬空,4脚接电容C5和电位器R2’2,电容C5的另一端接音频输入,5脚接电容C4接地,6脚接电位器R3’1,R3’2接R3’3接地,9脚接10脚,作为脉冲波发生装置输出端,外接MOS管驱动电路的输入端,14脚与15脚同接2脚,IR2110芯片的3、9脚接电源,2、5、13脚接地,1、4、8、11、12、14脚悬空,6脚接电容C3接地、6脚接二极管D2的负极,二极管D2的正极接电源,7脚为MOS管驱动电路的输出端,外接图腾柱驱动电路的输入端,10脚为MOS管驱动电路的输入端,外接脉冲波发生装置输出端,P沟道三极管M1的源级M1’S接电源,漏极M1’D为图腾柱驱动电路的输出端,接N沟道三极管M2的源级M2’S,栅极M1’G接二极管D1的正极和电阻R1,二极管D1的负极和电阻R1的另一端同接电源,N沟道三极管M2的栅极M2’G为图腾柱驱动电路的输入端,接电容C1和MOS管驱动电路的输出端,电容C1的另一端接P沟道三极管M1的栅极M1’G,漏极M2’D接地,高压包的1脚接电容C2,电容C2的另一端接图腾柱驱动电路的输出端M1’D,高压包的2脚接地,高压包的3、4脚之间产生电弧。

本实用新型提供的等离子扬声器减小了开关损耗,提高了电源效率,增强了电路的稳定性和抗干扰能力,同时还降低了拉弧后输出PWM波的失真度,提高了音质。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明:

图1为等离子扬声器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方案对本实用新型进行进一步的解释,但并不局限本实用新型。

如图1所示,本实用新型提供了一种等离子扬声器,包括:脉冲波发生装置、MOS管驱动电路、图腾柱驱动电路和高压包,脉冲波发生装置包括TL494芯片、电位器R2、电位器R3、电容C4和电容C5,MOS管驱动电路包括IR2110芯片、二极管D2和电容C3,图腾柱驱动电路包括电阻R1、二极管D1、电容C1、电容C2、P沟道三极管M1和N沟道三极管M2,其中,TL494芯片的8、11、12脚接电源,1、7、13、16脚接地,2脚接电位器R2’1,R2’3接地,3脚悬空,4脚接电容C5和电位器R2’2,电容C5的另一端接音频输入,5脚接电容C4接地,6脚接电位器R3’1,R3’2接R3’3接地,9脚接10脚,作为脉冲波发生装置输出端,外接MOS管驱动电路的输入端,14脚与15脚同接2脚,IR2110芯片的3、9脚接电源,2、5、13脚接地,1、4、8、11、12、14脚悬空,6脚接电容C3接地、6脚接二极管D2的负极,二极管D2的正极接电源,7脚为MOS管驱动电路的输出端,外接图腾柱驱动电路的输入端,10脚为MOS管驱动电路的输入端,外接脉冲波发生装置输出端,P沟道三极管M1的源级M1’S接电源,漏极M1’D为图腾柱驱动电路的输出端,接N沟道三极管M2的源级M2’S,栅极M1’G接二极管D1的正极和电阻R1,二极管D1的负极和电阻R1的另一端同接电源,N沟道三极管M2的栅极M2’G为图腾柱驱动电路的输入端,接电容C1和MOS管驱动电路的输出端,电容C1的另一端接P沟道三极管M1的栅极M1’G,漏极M2’D接地,高压包的1脚接电容C2,电容C2的另一端接图腾柱驱动电路的输出端M1’D,高压包的2脚接地,高压包的3、4脚之间产生电弧。

该等离子扬声器减小了开关损耗,提高了电源效率,增强了电路的稳定性和抗干扰能力,同时还降低了拉弧后输出PWM波的失真度,提高了音质,采用基于PWM脉宽调制的半桥推挽控制方式,从功率、效率、失真度、发声性能方面更具有优势,同时从产品化的角度考虑,本发明设计的控制方式成本低、结构简单、安全性高、稳定性更好,因此具有很大的发展潜力。

如图1所示,电位器R3和电容C4决定了输出PWM波的频率电位器R2调节未接入音频信号前PWM的占空比,接入音频信号后,TL494死区电压受音频信号幅度的影响发生变化,从而使输出PWM波的占空比不断变化,即高低电平宽度发生变化,而当P沟道三极管M1的栅极电压满足

VGS>VTN

即栅极电压差大于开启电压时,P沟道三极管M1会导通,否则P沟道三极管M1处于截止状态,可见PWM波占空比会直接影响P沟道三极管M1导通和截止时间,进一步控制拉弧效应,使电弧的截面直径发生变化,从而导致周围空气振动发声。

图腾柱驱动电路,实际上是用一个N沟道三极管M2和一个P沟道三极管M1构成的电流放大电路,这种驱动电路作用在于,提升输出电流能力,迅速完成对于栅极输入电容电荷的充电过程。这种拓扑结构增加了导通所需要的时间,但是减少了关断时间,开关管能快速开通且避免上升沿的高频振荡。同时该结构外围电路十分简单,有利于降低损耗和减小产品体积。

由N沟道三极管M2和P沟道三极管M1共同构成的半桥电路,在增大电源效率的同时也减小了开关管的热效应,增强了电路的稳定性,其中二极管D1和电阻R1加速放电过程,从而避免引起共振,电容C1与C2则是起到抗干扰的作用,增强了电路的抗干扰能力。电路工作原理如下:

当IR2110输出的PWM波为低电平时,N沟道三极管M2处于截止状态,即

VGS1<VTN1

而P沟道三极管M1的栅极电压与其源极电压相同,均为电源电压,故有

VGS2<VTN2

而P沟道三极管M1属于P沟道增强型三极管,故此时P沟道三极管M1处于导通状态,初级线圈两端出现压差,次级线圈两端产生高压将空气击穿产生电弧。

当输出的PWM波为高电平时,N沟道三极管M2的栅极电压为高,源极电压为低,故有

VGS1>VTN1

P沟道三极管M1处于导通状态,P沟道三极管M1导通后,相当于初级线圈两端短接,电位差为近乎为0,故而次级线圈两端电压小,无法产生电弧。这样便是半桥工作的一个周期。

本实用新型的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的,着重强调各个实施方案的不同之处,其相似部分可以相互参见。

上面结合附图对本实用新型的实施方式做了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

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