一种用于喇叭保护的电流检测电路、芯片及电流检测方法技术

本申请提供了一种用于喇叭保护的电流检测电路、芯片及电流检测方法，通过电流检测模块，采用功率管电流镜像技术实现喇叭电流的采样，并将电流转换为电压，以输出第一电压信号和第二电压信号，该电路的设计并不会增加Class_D电路的功率损耗。并且，结合模数转换器将所述第一电压信号和所述第二电压信号转换成PDM码，以计算得出喇叭上的电流值参数，有效位可高达13bit，即使Class_D的输出功率很大，也不需要增加防削顶失真功能，也可以正常检测出喇叭电流大小。

A current detection circuit, chip and current detection method for horn protection

【技术实现步骤摘要】
一种用于喇叭保护的电流检测电路、芯片及电流检测方法
本专利技术涉及半导体集成电路
，更具体地说，涉及一种用于喇叭保护的电流检测电路、芯片及电流检测方法。
技术介绍
Class_D音频功放由于其具有高效率、发热小和性能好等优点，被广泛应用于蓝牙音箱和手机等便捷式设备中。由于便捷式设备追求小巧型，以便容易携带，以使内置的喇叭腔体往往比较小，在功放播放大音量歌曲时，特别是大的重低音歌曲时，喇叭腔体可能会因为振膜位移过大或喇叭温度过高等原因损坏。在Class_D音频功放输出功率很大时，特别是削顶时，此时喇叭电流很大，此时需要电流检测模块准确地检测出喇叭电流以便进行保护，但是，发生削顶时，喇叭输出端VON或VOP可能几个PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)周期内都会出现高电平或低电平，有的电流检测方式并不适用，通常需要Class_D加上防削顶失真功能，即主动限制Class_D的输出功率，使得输出不发生削顶，VON和VOP在每个PWM周期内都会有方波，但是，这样就会降低Class_D的输出功率，不能最大限度的发挥喇叭的大功率性能。并且，有些电流检测方法需要增加检测电路，例如在功率管源端串联检测电阻，以便采样检测电阻上的电压，实现对电流的检测，但是，加入的检测电路由于在喇叭电流通路上，增加了功率损耗，降低了Class_D的整体效率。那么，如何提供一种满足喇叭大功率输出的电流检测电路，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供一种用于喇叭保护的电流检测电路、芯片及电流检测方法，本专利技术一个实施例的技术方案如下：一种用于喇叭保护的电流检测电路，所述电流检测电路包括：电流检测模块和模数转换器；其中，所述电流检测模块的第一输入端与第一喇叭输出端连接，第二输入端与第二喇叭输出端连接，用于实现喇叭电流的采样，并将采样后的电流转换为电压，以输出第一电压信号和第二电压信号；所述模数转换器的第一输入端与所述电流检测模块的第一输出端连接，第二输入端与所述电流检测模块的第二输出端连接，用于将所述第一电压信号和所述第二电压信号转换成PDM码，以计算得出喇叭上的电流值参数。优选的，在上述电流检测电路中，所述电流检测模块包括：第一电流检测子模块、第二电流检测子模块和转换子模块；所述第一电流检测子模块用于采集所述第一喇叭输出端的第一电流参数；所述第二电流检测子模块用于采集所述第二喇叭输出端的第二电流参数；所述转换子模块用于将所述第一电流参数转换为所述第一电压信号，将所述第二电流参数转换为所述第二电压信号。优选的，在上述电流检测电路中，所述第一电流检测子模块包括：第一开关、第二开关、第一比较器、第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管；其中，所述第一开关的第一端与所述第一喇叭输出端连接，第二端与所述第一比较器的同相输入端连接；所述第二开关的第一端接地，第二端与所述第一比较器的同相输入端连接；所述第一比较器的反相输入端与所述第一功率管和所述第四功率管的连接节点连接；所述第一比较器的输出端与所述第一功率管的栅极连接；所述第一功率管的源极与所述第四功率管的第一端连接，漏极与所述第二功率管的漏极连接；所述第四功率管的第二端与电压输入端连接，第三端接地连接；所述第二功率管的源极和所述第三功率管的源极通过第一连接节点连接，且所述第一连接节点与所述电压输入端连接；所述第二功率管的栅极和所述第三功率管的栅极通过第二连接节点连接，且所述第二连接节点与所述第二功率管的漏极连接。优选的，在上述电流检测电路中，所述第一功率管和第四功率管均为N型功率管；所述第二功率管和所述第三功率管均为P型功率管。优选的，在上述电流检测电路中，所述第二电流检测子模块包括：第三开关、第四开关、第二比较器、第五功率管、第六功率管、第七功率管和第八功率管；其中，所述第三开关的第一端与所述第二喇叭输出端连接，第二端与所述第二比较器的同相输入端连接；所述第四开关的第一端接地，第二端与所述第二比较器的同相输入端连接；所述第二比较器的反相输入端与所述第五功率管和第八功率管的连接节点连接；所述第二比较器的输出端与所述第五功率管的栅极连接；所述第五功率管的源极与所述第八功率管的第一端连接，漏极与所述第六功率管的漏极连接；所述第八功率管的第二端与所述电压输入端连接，第三端接地连接；所述第六功率管的源极与所述第七功率管的源极通过第三连接节点连接，且所述第三连接节点与所述电压输入端连接；所述第六功率管的栅极与所述第七功率管的栅极通过第四连接节点连接，且所述第四连接节点与所述第六功率管的漏极连接。优选的，在上述电流检测电路中，所述第五功率管和第八功率管均为N型功率管；所述第六功率管和所述第七功率管均为P型功率管。优选的，在上述电流检测电路中，所述转换子模块包括：第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容和第三比较器；其中，所述第一电阻和第一电容并联连接，并联的第一端分别与所述第一电流检测子模块的输出端和所述第三比较器的同相输入端连接，并联的第二端与所述第三比较器的第一输出端连接；所述第二电阻和所述第二电容并联连接，并联的第一端分别与所述第二电流检测子模块的输出端和所述第三比较器的反相输入端连接，并联的第二端与所述第三比较器的第二输出端连接；所述第三比较器的第一输出端作为所述电流检测模块的第一输出端；所述第三比较器的第二输出端作为所述电流检测模块的第二输出端。一种芯片，所述芯片包括上述任一项所述的电流检测电路。一种用于喇叭保护的电流检测方法，所述电流检测方法包括：对喇叭的电流进行采样，并将采样电流转换成第一电压信号和第二电压信号；将所述第一电压信号和所述第二电压信号转换成PDM码；依据所述PDM码，计算出所述喇叭上的电流值参数。优选的，在上述电流检测方法中，所述对喇叭的电流进行采样，并将采样电流转换成第一电压信号和第二电压信号，包括：在一个正弦波的正半周期，对所述喇叭的第一喇叭输出端的电流进行采样，得到第一电流参数；在一个正弦波的负半周期，对所述喇叭的第二喇叭输出端的电流进行采样，得到第二电流参数；将所述第一电流参数转换为所述第一电压信号，将所述第二电流参数转换为第二电压信号。相较于现有技术，本专利技术实现的有益效果为：本专利技术提供的一种电流检测电路通过电流检测模块，采用功率管电流镜像技术实现喇叭电流的采样，并将电流转换为电压，以输出第一电压信号和第二电压信号，该电路的设计并不会增加Class_D电路的功率损耗。并且，结合模数转换器将所述第一电压信号和所述第二电压信号转换成PDM码，以计算得出喇叭上的电流值参数，即使Class_D的输出功率很大，也不需要增加防削顶失真功能，也可以正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于喇叭保护的电流检测电路，其特征在于，所述电流检测电路包括：电流检测模块和模数转换器；/n其中，所述电流检测模块的第一输入端与第一喇叭输出端连接，第二输入端与第二喇叭输出端连接，用于实现喇叭电流的采样，并将采样后的电流转换为电压，以输出第一电压信号和第二电压信号；/n所述模数转换器的第一输入端与所述电流检测模块的第一输出端连接，第二输入端与所述电流检测模块的第二输出端连接，用于将所述第一电压信号和所述第二电压信号转换成PDM码，以计算得出喇叭上的电流值参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于喇叭保护的电流检测电路，其特征在于，所述电流检测电路包括：电流检测模块和模数转换器；
其中，所述电流检测模块的第一输入端与第一喇叭输出端连接，第二输入端与第二喇叭输出端连接，用于实现喇叭电流的采样，并将采样后的电流转换为电压，以输出第一电压信号和第二电压信号；
所述模数转换器的第一输入端与所述电流检测模块的第一输出端连接，第二输入端与所述电流检测模块的第二输出端连接，用于将所述第一电压信号和所述第二电压信号转换成PDM码，以计算得出喇叭上的电流值参数。


2.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述电流检测模块包括：第一电流检测子模块、第二电流检测子模块和转换子模块；
所述第一电流检测子模块用于采集所述第一喇叭输出端的第一电流参数；
所述第二电流检测子模块用于采集所述第二喇叭输出端的第二电流参数；
所述转换子模块用于将所述第一电流参数转换为所述第一电压信号，将所述第二电流参数转换为所述第二电压信号。


3.根据权利要求2所述的电流检测电路，其特征在于，所述第一电流检测子模块包括：第一开关、第二开关、第一比较器、第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管；
其中，所述第一开关的第一端与所述第一喇叭输出端连接，第二端与所述第一比较器的同相输入端连接；
所述第二开关的第一端接地，第二端与所述第一比较器的同相输入端连接；
所述第一比较器的反相输入端与所述第一功率管和所述第四功率管的连接节点连接；
所述第一比较器的输出端与所述第一功率管的栅极连接；
所述第一功率管的源极与所述第四功率管的第一端连接，漏极与所述第二功率管的漏极连接；
所述第四功率管的第二端与电压输入端连接，第三端接地连接；
所述第二功率管的源极和所述第三功率管的源极通过第一连接节点连接，且所述第一连接节点与所述电压输入端连接；
所述第二功率管的栅极和所述第三功率管的栅极通过第二连接节点连接，且所述第二连接节点与所述第二功率管的漏极连接。


4.根据权利要求3所述的电流检测电路，其特征在于，所述第一功率管和第四功率管均为N型功率管；
所述第二功率管和所述第三功率管均为P型功率管。


5.根据权利要求2所述的电流检测电路，其特征在于，所述第二电流检测子模块包括：第三开关、第四开关、第二比较器、第五功率管、第六功率管、第七功率管和第八功率管；
其中，所述第三开关的第一端与所述第二喇叭输出端连接，第二端与所述第二比较器的同相输入端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志飞，张海军，杜黎明，程剑涛，孙洪军，
申请(专利权)人：上海艾为电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31