[實用新型]可檢測廣播線路負載狀態(tài)的定壓式功率放大器

有效

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• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN207117579U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 陳潔;張軍厚;史海濤
• 申請（專利權）人: 北京貝能達信息技術股份有限公司
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;G01R31/02
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司12101
• 代理人: 李榕年

技術領域

本實用新型屬于一種軌道交通公共廣播系統(tǒng)用功率放大器，特別是涉及一種可檢測廣播線路負載狀態(tài)的定壓式功率放大器。

背景技術

軌道交通公共廣播系統(tǒng)(PA)末端設備，定壓式功率放大器聯(lián)接的外聲場線路負載由線纜和多只揚聲器組成，線路如果開路則出現(xiàn)整條線路的揚聲器無聲狀態(tài)。如果整條線纜中某一點或揚聲器音圈出現(xiàn)異常，線路負載則會反映出不同程度的變化。輕則為過載，重則為短路，故障現(xiàn)象為聲壓變小，音質(zhì)變壞。長時間超過功率放大器所能承受的額定輸出功率，將會引起功率放大器損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種不會造成軌道交通公共廣播系統(tǒng)功率放大器損壞的可檢測廣播線路負載狀態(tài)的定壓式功率放大器。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：它包括有定壓式功率放大器的放大單元及其輸出變壓器，還包括有負載狀態(tài)檢測裝置，所述的檢測裝置為所述的放大單元的輸出端接I/V變換器及取樣電阻送往輸出變壓器的初級端，在所述的初級端并聯(lián)有輸出電壓衰減電路，經(jīng)變換和衰減的電流、電壓信號分別經(jīng)第二運算放大器和第一運算放大器送往微處理器的A/D變換器輸入端。

本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：由于采用了檢測電路設計在輸出變壓器的初級端，完全隔離于次級端連接的外聲場線路負載，避免了外部線路負載對于檢測電路的干擾。借助于功率放大器自身輸入的音頻輸入和輸出信號，配合檢測電路，可以檢測線路負載狀態(tài)，在液晶屏上顯示出負載的開路，過載，短路，正常狀態(tài)。并可以通過串行通信線路將故障上傳至控制中心，及時提醒維護人員檢查線路排除故障，避免了功率放大器的損壞。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路原理圖；

圖2是本實用新型的控制步驟方框圖。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

如圖1所示：電阻R4和R5分壓電路經(jīng)C3電容濾波后，通過電阻R8,R11為單電源供電運算放大器IC1，IC2分別提供一個直流工作電位Vmid，使得運算放大器能夠不失真的放大輸入電壓信號和輸入的電流信號。這個工作電位Vmid就是微處理器IC2(STM32F401)A/D變換器的中點電位，以便A/D變換器能夠完整的采集信號波形。

功率放大單元輸出的電壓信號Vout經(jīng)電阻R2,R3分壓衰減,這個衰減是將Vout最大幅值衰減至微處理器A/D變換器可接受的動態(tài)范圍，經(jīng)電容C1耦合經(jīng)IC1A電壓跟隨器輸出，送入微處理器的A/D_0端。功率放大單元輸出的電流Ii經(jīng)R1低阻值電流取樣電阻，通過T1變壓器隔離升壓。經(jīng)電容C2耦合通過IC1B放大后送入微處理器的AD_1輸入端。對于一個變比為1：N的理想變壓器模型，變壓器的初級電壓Vi和電流Ii和次級的電壓Vo～和電流Io～有如下的關系：

Vo～＝Vi X N,即Vi＝Vo～/N，Io～＝Ii/N

初級阻抗Zi＝Vi/Ii和次級阻抗Zo＝Vo～/Io～有如下的關系：

Zo＝Zi X N²

考慮到實際變壓器的損耗:η＝輸出功率/輸入功率。

Zo＝Zi X N² Xη

在功率放大器輸出變壓器的初級端加入電壓檢測和電流檢測電路，測量輸出變壓器初級端的輸入電壓Vi和輸入電流Ii，根據(jù)變壓器變比，乘上變壓器損耗修正系數(shù)η，即可計算出輸出變壓器次級聲場線路負載的等效阻抗值。

一臺定壓式功率放大器額定輸出功率是P0，對應的額定負載是Z0，最大輸出功率是P_max，對應的負載是Z0_min。

Vi和Ii均等于零，功率放大器沒有信號輸出；

在有信號輸入的狀態(tài)下:

如果檢測到的負載大于Z0；功率放大器即工作于正常狀態(tài)；

如果檢測到的負載小于Z0大于Z0_min；則功率放大器處于過載狀態(tài)；

如果檢測出的負載小于Z0_min；則可視為負載處于短路狀態(tài)；

如果檢測到有Vi沒有Ii；則可判斷線路處于開路狀態(tài)。