[实用新型]基于串联谐振逆变技术的等离子扬声器

说明书

技术领域

本实用新型属于音响设备领域，涉及一种等离子扬声器。

背景技术

时至今日，全世界范围内只在DIY业余爱好者间流传着相关等离子扬声器的作品和技术。根据在网上的搜索显示，当今流行于DIY领域的版本五花八门，但普遍存在以下问题：一般的等离子扬声器主要由电源模块、功率放大模块、和逆变模块这三个模块构成。

从功率放大模块上来讲，网上的版本几乎都是选用A类功放，因为其具有电路结构简单，且音质较好的优点，但是A类功放最大的缺点是工作效率低，通常在50％以下，这就会产生极大的功耗，造成发热，降低使用寿命。

从逆变模块上来讲，在各种版本中，最常见的有基于脉宽调制(PWM)的版本，以及基于零电压开关电路(ZVS)的版本。其中，基于脉宽调制(PWM)的版本是用芯片输出定频脉冲来进行驱动，其最大的缺点是属于硬开关电路，在功率管上将产生严重的开关损耗和带来高压击穿的风险；而基于零电压开关电路(ZVS)的版本，它的LC回路驱动方式属于并联谐振驱动，虽然有结构简便和工作稳定的优点，但却有低电压高电流的输出特性，增大了放电回路上的热损耗，还缩短了电弧的击穿距离。

此外，现有等离子扬声器由于电路设计没有加入专门的调音电路，使得播放出来的声音音质低劣，且音效无法调整，无法作为商业级产品推广。

实用新型内容

为了解决现有扬声器逆变模块采用并联谐振驱动导致的热损耗较高、电弧的击穿距离较短的问题，本实用新型提出如下技术方案：

一种基于串联谐振逆变技术的等离子扬声器，包括电源模块、功率放大模块、耦合线圈及逆变模块，所述的逆变模块包括高频升压变压器，所述的电源模块用于供应电源至各模块，所述功率放大模块输出的经功率放大的音频信号被耦合线圈耦合并调制到逆变模块的电源电压上，连接在逆变模块上的高频升压变压器的原线圈与谐振电容串联构成LC回路，所述 LC回路被所述电源电压驱动以在回路中产生与回路固有频率相等的交变电压以工作在串联谐振状态，所述高频升压变压器的副线圈于所述LC回路工作在串联谐振状态时耦合升压并释放其电流随音频信号变化而变化的电弧。

进一步的，用于接收音频信号的调音电路模块，其位于功率放大模块的前端并与功率放大模块信号连接，所述调音电路模块还连接于电源模块。

进一步的，所述调音电路模块，音频信号从其接口JP1输入，音频信号由电位器Rf1 对音量衰减调节，所述电位器Rf1的中间脚与输入脚之间并联电阻R3，音频信号经由带通滤波器传输到运放电路中，所述带通滤波器包括电容C1,电容C1的一端与所述电位器中间引脚及电阻R3均连接，电容C1的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接运放的正输入，电容C2与电阻R2并联，且并联的一端连接在电阻R1与运放器U1A的正输入之间，并联的另一端接地，在所述并联的另一端与运放器U1A的负输入之间串联电容C3、电阻R4；所述的运放器U1A的负输入与输出之间连接有电位器Rf2，电容C4并联在Rf2 的两端，所述的电位器Rf2的中间脚连接于运放器U1A的输出；电阻R5与运放器U1A的输出及Rf2的中间脚均连接，且电容C5与其串联；作为第一路：电阻R6、电位器Rf3、电阻R7依次串联，且电容C6并联于电位器Rf3，且其两端分别位于电阻R6与电位器Rf3输入脚的连线、电阻R7与电位器Rf3输出脚的连线；作为第二路：电阻R9、电位器Rf4、电阻R10依次串联，且电容C7并联于电位器Rf4，且其两端分别位于电阻R9与电位器Rf4 输入脚的连线、电阻R10与电位器Rf4输出脚的连线；作为第三路：电阻R11、电位器Rf5、电阻R12依次串联，且电容C10并联于电位器Rf5，且其两端分别位于电阻R11与电位器 Rf5输入脚的连线、电阻R11与电位器Rf5输出脚的连线；上述第一路、第二路、第三路分别并联，并与电容C5串联；电阻R7、R10、R12接地；电位器Rf3的中间脚与电容C8的一端连接；电位器Rf4的中间脚与电容C9的一端连接；电位器Rf5的中间脚串联电阻R13，电阻R13与电容R13串联；电阻R13、电容R13、运放器U1B的正输入、电容C8的另一端连接于一点；且连接的这一点与电容C8的另一端的连线与C9的另一端相连；所述的运放器U1B的正输入接地，其输出端接电阻R14并接地。