一种功放保护电路的制作方法

本申请涉及电子设备的领域，尤其是涉及一种用于汽车电子设备以及工业用电设备的功放保护电路。

背景技术：

喇叭作为汽车的音箱信号装置，在汽车的行驶过程中，驾驶员通过喇叭来发出必需的音响信号，警告行人和引起其他车辆注意，保证交通安全，同时还用于催行与传递信号。在公交车等大型汽车的维护过程中，工作人员通常需要对喇叭进行检修，通过听喇叭是否发声从而判断喇叭是否正常。

目前，在喇叭检修时，一些维护或者维修人员为了方便，习惯用电源直接短暂轻触喇叭的正级，通过听喇叭是否发声来判断喇叭是否正常。

针对上述中的相关技术，发明人认为用电源直接短暂轻触喇叭的正级的习惯性检修动作会导致功放输出级的电解电容两端加了反向电压，从而会导致功放电容击穿鼓包甚至爆炸的情况发生，特别公交车检修喇叭烧坏功放电路的事例时有发生，会很大概率导致功放电路损坏。

技术实现要素：

为了降低功放电路检修时的损坏概率，本申请提供了一种功放保护电路。

本申请提供的一种功放保护电路采用如下的技术方案：

一种功放保护电路，包括功率放大电路，所述功率放大电路包括功率放大模块、第一极性电容器ce1以及第二极性电容器ce2；

所述功率放大模块的正相信号输出端连接于第一极性电容器ce1的正极，所述第一极性电容器ce1的负极用于与扬声器模块的第一信号输入端pa_out+连接，所述功率放大模块的反向信号输出端连接于第二极性电容器ce2的正极，所述第二极性电容器ce2的负极用于与扬声器模块的第二信号输入端pa_out-连接；

还包括第一保护电路和第二保护电路，所述第一保护电路用于保护第一极性电容器ce1不被反向击穿，所述第二保护电路用于保护第二极性电容器ce2不被反向击穿；

所述第一保护电路，电压输入端连接于第一极性电容器ce1的负极，电压输出端连接于第一极性电容器ce1的正极；

所述第二保护电路，电压输入端连接于第二极性电容器ce2的负极，电压输出端连接于第二极性电容器ce2的正极。

通过采用上述技术方案，当正常使用时，功率放大模块通过第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2耦合交流通路输出正常的驱动信号驱动扬声器模块发声；当维护人员检修喇叭时，将外接电源电压接在扬声器模块上，通过扬声器模块向第一保护电路的电压输入端和第二保护电路的电压输入端输入电压，使得第一保护电路和第二保护电路导通，进而对第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2进行保护，在一定程度上避免了电解电容的负极接入反向电压后被击穿的情况，从而降低了在对功放电路检修时的损坏概率，减少了电解电容被反向电压击穿鼓包甚至爆炸的情况发生。

可选的，所述第一保护电路包括第一二极管保护电路和第一电阻器r1，所述第一二极管保护电路包括第一二极管d1；

所述第一二极管d1，阳极连接于第一电阻器r1的一端，阴极连接于第一保护电路的电压输出端；所述第一电阻器r1的另一端连接于第一保护电路的电压输入端。

通过采用上述技术方案，当电路正常工作时，第一二极管d1反向截止，不影响功放电路的正常工作；当扬声器模块接入外接电源电压时，第一二极管d1正向导通，产生一个pn结电压，进而使第一极性电容器ce1的电压钳位在极低水平，从而在一定程度上避免了反向电源电压导致第一极性电容器ce1击穿的情况发生；利用第一电阻器r1限制了反向电流的大小，减少了大电流注入损坏电路的情况。

可选的，所述第二保护电路包括第二二极管保护电路和第二电阻器r2，所述第二二极管保护电路包括第二二极管d2；

所述第二二极管d2，阳极连接于第二电阻器r2的一端，阴极连接于第二保护电路的电压输出端；所述第二电阻器r2的另一端连接于第二保护电路的电压输入端。

通过采用上述技术方案，当电路正常工作时，第二二极管d2反向截止，不影响功放电路的正常工作；当扬声器模块接入外接电源电压时，第二二极管d2正向导通，产生一个pn结电压，进而使第二极性电容器ce2的电压钳位在极低水平，从而在一定程度上避免了反向电源电压导致第二极性电容器ce2击穿的情况发生；利用第二电阻器r2限制了反向电流的大小，减少了大电流注入损坏电路的情况。

可选的，所述第一保护电路包括第一三极管保护电路和第一电阻器r1，所述第一三极管保护电路包括第一pnp三极管q1；

所述第一pnp三极管q1，发射极连接于第一电阻器r1的一端，集电极连接于第一保护电路的电压输出端，基极连接于控制信号输出端；所述第一电阻器r1的另一端连接于第一保护电路的电压输入端。

通过采用上述技术方案，当电路正常工作时，控制信号输出端不输出信号，第一pnp三极管q1截止；

当需要进行检修时，通过控制信号输出端输出低电平，再接入外接电源电压，第一pnp三极管q1接收低电平信号导通，将第一极性电容器ce1的电压钳位，从而保护了第一极性电容器ce1的负极接入电压时不被反向击穿；利用第一电阻器r1限制了反向电流的大小，减少了大电流注入损坏电路的情况。

可选的，所述第二保护电路包括第二三极管保护电路和第二电阻器r2，所述第二三极管保护电路包括第二pnp三极管q2；

所述第二pnp三极管q2，发射极连接于第二电阻器r2的一端，集电极连接于第二保护电路的电压输出端，基极连接于控制信号输出端；所述第二电阻器r2的另一端连接于第二保护电路的电压输入端。

通过采用上述技术方案，当电路正常工作时，控制信号输出端不输出信号，第二pnp三极管q2截止；

当需要进行检修时，通过控制信号输出端输出低电平，再接入外接电源电压，第二pnp三极管q2接收低电平信号导通，从而将第二极性电容器ce2的电压钳位，保护了第二极性电容器ce2的负极接入电压时不被反向击穿；利用第二电阻器r2限制了反向电流的大小，减少了大电流注入损坏电路的情况。

可选的，所述第一保护电路包括第一mos管保护电路和第一电阻器r1，所述第一mos管保护电路包括第一pmos管q3；

所述第一pmos管q3，栅极g连接于控制信号输出端，源级s连接于第一保护电路的电压输出端，漏极d连接于第一电阻器r1的一端；所述第一电阻器r1的另一端连接于第一保护电路的电压输入端。

通过采用上述技术方案，当电路正常工作时，控制信号输出端不输出信号，第一pmos管q3截止；

当需要进行检修时，通过控制信号输出端输出低电平，再接入外接电源电压，第一pmos管q3导通，从而将第一极性电容器ce1的电压钳位，在一定程度上减少了第一极性电容器ce1的负极接入电压时被反向击穿的情况；利用第一电阻器r1限制了反向电流的大小，减少了大电流注入损坏电路的情况。

可选的，所述第二保护电路包括第二mos管保护电路和第二电阻器r2，所述第二mos管保护电路包括第二pmos管q4；

所述第二pmos管q4，栅极g连接于控制信号输出端，源级s连接于第二保护电路的电压输出端，漏极d连接于第二电阻器r2的一端；所述第二电阻器r2的另一端连接于第二保护电路的电压输入端。

通过采用上述技术方案，当电路正常工作时，控制信号输出端不输出信号，第二pmos管q4截止；

当需要进行检修时，通过控制信号输出端输出低电平，再接入外接电源电压，第二pmos管q4导通，从而将第二极性电容器ce2的电压钳位，在一定程度上减少了第二极性电容器ce2的负极接入电压时被反向击穿的情况；利用第二电阻器r2限制了反向电流的大小，减少了大电流注入损坏电路的情况。

可选的，所述控制信号输出端来自同一控制信号输出端out_en。

通过采用上述技术方案，无需设置其他控制信号输出端，只需要通过控制信号输出端out_en输出一个控制信号即可控制第一保护电路和第二保护电路的导通，从而降低了电路成本，操作简便，提高了检修人员的工作效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.当正常使用时，功率放大模块通过第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2耦合交流通路输出正常的驱动信号驱动扬声器模块发声；当维护人员检修喇叭时，将外接电源电压接在扬声器模块上，通过扬声器模块向第一保护电路的电压输入端和第二保护电路的电压输入端输入电压，使得第一保护电路和第二保护电路导通，进而对第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2进行保护，在一定程度上避免了电解电容的负极接入反向电压后被击穿的情况，从而提高了维护人员暴力检修喇叭的安全性，减少了电解电容被反向电压击穿鼓包甚至爆炸的情况发生；

2.当电路正常工作时，第一二极管d1反向截止，不影响功放电路的正常工作；当扬声器模块接入外接电源电压时，第一二极管d1正向导通，产生一个pn结电压，进而使第一极性电容器ce1的电压钳位在极低水平，从而在一定程度上避免了反向电源电压导致第一极性电容器ce1击穿的情况发生；利用第一电阻器r1限制了反向电流的大小，减少了大电流注入损坏电路的情况。

附图说明

图1是本申请其中一个实施例的电路结构示意图。

图2是本申请其中一个实施例的电路结构示意图。

图3是本申请其中一个实施例的电路结构示意图。

附图标记说明：100、功率放大电路；101、第一保护电路；102、第二保护电路。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-3及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种功放保护电路。参照图1，一种功放保护电路包括功率放大电路100，所述功率放大电路100包括功率放大模块、第一极性电容器ce1以及第二极性电容器ce2；

功率放大模块的正相信号输出端连接于第一极性电容器ce1的正极，第一极性电容器ce1的负极用于与扬声器模块的第一信号输入端pa_out+连接，功率放大模块的反向信号输出端连接于第二极性电容器ce2的正极，第二极性电容器ce2的负极用于与扬声器模块的第二信号输入端pa_out-连接。

在正常使用时，功率放大模块通过第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2耦合交流通路输出正常的驱动信号驱动扬声器模块发声。

作为功率放大电路100，上述中的第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2，可以仅包括其中一个，也可以两个都包括，均属于本申请的保护范围之内；当仅包括其中一个时，使另一端接地，即可作为单端输出电路进行使用；当两个都包括时，为桥式输出电路，两端输出的电压信号波形相同，但相位相反；相比于单端输出，桥式输出在同等供电电压和负载的情况下，可以提供更大的输出功率，具有良好的低频响应，对开关或切换时噪音的抑制能力更强，且具有能够降低产品尺寸和成本等优点。

参照图1，为保护第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2不被反向击穿，还包括第一保护电路101和第二保护电路102，第一保护电路101用于保护第一极性电容器ce1，第二保护电路102用于保护第二极性电容器ce2；

第一保护电路101，电压输入端连接于第一极性电容器ce1的负极，电压输出端连接于第一极性电容器ce1的正极；

第二保护电路102，电压输入端连接于第二极性电容器ce2的负极，电压输出端第二极性电容器ce2的正极。

当维护人员检修喇叭时，将外接电源电压接在扬声器模块上，通过扬声器模块向第一保护电路101的电压输入端和第二保护电路102的电压输入端输入电压，使得第一保护电路101和第二保护电路102导通，进而对第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2进行保护，在一定程度上避免了电解电容的负极接入反向电压后被击穿的情况，从而提高了维护人员暴力检修喇叭的安全性，减少了电解电容被反向电压击穿鼓包甚至爆炸的情况发生。

参照图1，作为第一保护电路101的一种实施方式，第一保护电路101包括第一二极管保护电路和第一电阻器r1，第一二极管保护电路包括第一二极管d1；

其中，第一二极管d1，阳极连接于第一电阻器r1的一端，阴极连接于第一保护电路101的电压输出端；第一电阻器r1的另一端连接于第一保护电路101的电压输入端。

参照图1，作为第二保护电路102的一种实施方式，第二保护电路102包括第二二极管保护电路和第二电阻器r2，第二二极管保护电路包括第二二极管d2；

其中，第二二极管d2，阳极连接于第二电阻器r2的一端，阴极连接于第二保护电路102的电压输出端；第二电阻器r2的另一端连接于第二保护电路102的电压输入端。

当电路正常工作时，第一二极管d1和第二二极管d2反向截止，不影响功放电路的正常工作；当扬声器模块接入外接电源电压时，第一二极管d1和第二二极管d2正向导通，产生一个pn结电压，进而使第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2的电压钳位在一个极低水平，从而在一定程度上避免了反向电源电压导致第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2击穿的情况发生；利用第一电阻器r1和第二电阻器r2限制了反向电流的大小，从而减少了大电流注入损坏电路的情况；选用二极管作为保护电路，利用二极管正向导通时压降相对稳定，且数值较小的特点，来限制电路中第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2的电位，电路简单且成本低。

参照图2，作为第一保护电路101的第二种实施方式，第一保护电路101包括第一三极管保护电路和第一电阻器r1，第一三极管保护电路包括第一pnp三极管q1；

其中，第一pnp三极管q1，发射极连接于第一电阻器r1的一端，集电极连接于第一保护电路101的电压输出端，基极连接于控制信号输出端；第一电阻器r1的另一端连接于第一保护电路101的电压输入端。

参照图2，作为第二保护电路102的第二种实施方式，第二保护电路102包括第二三极管保护电路和第二电阻器r2，第二三极管保护电路包括第二pnp三极管q2；

第二pnp三极管q2，发射极连接于第二电阻器r2的一端，集电极连接于第二保护电路102的电压输出端，基极连接于控制信号输出端；第二电阻器r2的另一端连接于第二保护电路102的电压输入端。

当电路正常工作时，控制信号输出端不输出信号，第一pnp三极管q1与第二pnp三极管q2截止；当需要进行检修时，通过控制信号输出端输出低电平，再接入外接电源电压，第一pnp三极管q1和第二pnp三极管q2接收低电平信号导通，从而将第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2的电压进行限制，保护了第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2的负极接入电压时不被反向击穿；利用第一电阻器r1和第二电阻器r2限制了反向电流的大小，减少了大电流注入损坏电路的情况；选用三极管作为保护电路，三极管在导通后具有二极管的单向导通性，且具有非线性失真小以及性能稳定的优点，从而提高了电路的安全可靠性。

参照图3，作为第一保护电路101的第三种实施方式，第一保护电路101包括第一mos管保护电路和第一电阻器r1，第一mos管保护电路包括第一pmos管q3；

第一pmos管q3，栅极g连接于控制信号输出端，源级s连接于第一保护电路101的电压输出端，漏极d连接于第一电阻器r1的一端；第一电阻器r1的另一端连接于第一保护电路101的电压输入端。

参照图3，作为第二保护电路102的第三种实施方式，第二保护电路102包括第二mos管保护电路和第二电阻器r2，第二mos管保护电路包括第二pmos管q4；

第二pmos管q4，栅极g连接于控制信号输出端，源级s连接于第二保护电路102的电压输出端，漏极d连接于第二电阻器r2的一端；第二电阻器r2的另一端连接于第二保护电路102的电压输入端。

当电路正常工作时，控制信号输出端不输出信号，第一pmos管q3和第二pmos管q4截止；当需要进行检修时，通过控制信号输出端输出低电平，再接入外接电源电压，第一pmos管q3和第二pmos管q4导通，从而将第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2的电压进行限制，在一定程度上减少了第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2的负极接入电压时被反向击穿的情况；利用第一电阻器r1和第二电阻器r2限制了反向电流的大小，减少了大电流注入损坏电路的情况。

选用mos管作为保护电路，mos管具有工艺简单、噪声小以及功耗低的优点，相比三极管，mos管受外界温度、光照、辐射等环境因素影响较小，在环境多变的情况下较为稳定，且源级和漏极在结构上对称，可以互换使用，使用时较为灵活。

需要说明的是，第一pnp三极管q1、第二pnp三极管q2、第一pmos管q3以及第二pmos管q4所连接的控制信号输出端可以来自同一控制信号输出端out_en，也可以来自不同的控制信号输出端；当来自不同的控制信号输出端时，各控制信号输出端分别输出信号控制即可；在本实施例中，为降低电路成本，提高检修人员的工作效率，第一pnp三极管q1、第二pnp三极管q2、第一pmos管q3以及第二pmos管q4所连接的控制信号输出端来自同一控制信号输出端out_en，不需要再设置其他控制信号输出端。

通过上述的第一保护电路101和第二保护电路102对电解电容器进行保护，电路简单，且各分立器件布局灵活；在上述第一保护电路101和第二保护电路102的后两种实施方式的启示下，能够得出其他三极管以及其他mos管等开关管保护电路作为等同替换，均在本申请的保护范围之内。

需要说明的是，利用三极管保护电路或mos管保护电路来替代二极管保护电路时，也能够达到对电解电容器的保护效果，但电路结构相对复杂，应用受限较严重；为了提高电路的稳定性，也可根据情况增加一些稳压电路，如稳压二极管等，能够达到提高电路稳定性的效果即可，从而保证电路的正常工作，使电路更加安全可靠。

另外，在上述三种实施方式的启示下，同样能够得出两种以上的实施方式结合的保护电路，也均在本申请的保护范围之内。

本申请实施例一种开关控制电路的实施原理为：在正常使用时，功率放大模块通过第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2耦合交流通路输出正常的驱动信号驱动扬声器模块发声；

当维护人员检修喇叭时，将外接电源电压接在扬声器模块上，通过扬声器模块向第一保护电路101的电压输入端和第二保护电路102的电压输入端输入电压，使得第一保护电路101和第二保护电路102导通，进而对第一极性电容器ce1和第二极性电容器ce2进行保护，在一定程度上避免了电解电容的负极接入反向电压后被击穿的情况，从而降低了维护人员暴力检修喇叭导致功放电路损坏的概率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。