CN101093985B - 一种利用负压控制实现关机静噪的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用负压控制实现关机静噪的装置，所述的装置包括：开关电源，用来对其输出的脉冲宽度调制波PWM的负向脉冲整流滤波后得到负电压；静噪控制信号形成电路，用来利用所述的负电压在主电源关断瞬间通过电容两端的电压变化形成静噪控制信号，转换成关机时静噪控制所需的电平信号。本发明克服现有技术的不足，采用对开关电源输出的脉冲宽度调制波PWM的负向脉冲整流滤波后得到负电压，利用断电时负电压比正电压变化速度更快的特征，较好的克服了现有技术中的关机静噪处理反应不够及时的问题，并且，并发明所述装置简单可靠，使用效果显著，采用最常用的元件来实现，调整容易，价格低廉，易于推广。

Description

一种利用负压控制实现关机静噪的方法及其装置

技术领域

本发明涉及视听技术领域，具体来说，涉及到视听设备的关机静噪处理技术。

背景技术

电视机或其它视听设备在关主电源时，喇叭经常会出现啪啪响声，这种既非音乐又非话语的噪声会让用户有不舒服的感觉，这个问题经常让很多***设计人员感到很棘手。

分析起来，出现响声的原因多种多样，有时是因为声音信号的直流电位发生变化，有时是关机瞬间音量控制电路出现尖刺脉冲，也可能是关机瞬间CPU复位产生冲击。

对于这响声，现有的处理办法大都是利用三极管和一些阻、容器件，通过选取某一路电源电压作为对象进行监测，一旦这一路电压掉电幅度超过0.7V，就用此电压触发一个高电平或低电平对声音功率放大器(以下简称功放)、声音输入、输出信号进行静音处理。

但是，在大多数情况下，上述的技术方案的实际效果不太理想。究其原因，一方面是功放本身对声音通道的变化要求可能很严格，或者对静音电平有一定的延迟而不是立刻生效。然而，更关键的是在既有的设计***中，很难找到一路电源比其它电源如声音控制，音效处理电路单元的供电电源掉电速度更快，这就难以保证在响声出现之前事先触发静音电路。再者，由于很多***设计本身就有掉电复位功能，在电源电压下降0.3-0.7V时就对CPU及其它器件进行复位，这一复位动作就不可避免地带来瞬间冲击，而且这个冲击比被监测电压的动作更快，最晚也是同时发生，而有些功放的静音控制电路还有延迟，即使给出静音控制信号，也会延迟几百毫秒才动作，所以，现有的关机静噪电路在很多场合下已经不能解决关机响声的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用负压控制实现关机静噪的方法及其装置，以解决现有技术中的关机静噪处理反应不够及时的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用负压控制实现关机静噪的装置，所述的装置包括：

开关电源，用来对其输出的脉冲宽度调制波PWM的负向脉冲整流滤波后得到负电压；

静噪控制信号形成电路，用来利用所述的负电压在主电源关断且该主电源的电压还没有掉到0.7V以前通过电容正极端的电压从0.7V变化到2V之间的一个电压值形成静噪控制信号，转换成关机时静噪控制所需的电平信号；

所述静噪控制信号形成电路包括瞬变过程整形电路；

所述瞬变过程整形电路包括：三极管Q1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C3以及二极管D3；所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极通过所述电阻R4连接电源VCC，所述三极管Q1的基极通过所述电阻R3接地；所述电容C3的负极接负向脉冲整流滤波后输出的负电压，所述电容C3的正极通过所述电阻R2连接至所述三极管Q1的基极；所述二极管D3的阴极连接至所述电容C3与所述电阻R2连接的连接端，所述二极管D3的阳极接地；

所述瞬变过程整形电路利用电容C3拾取并传递关机过程中负电压的瞬变过程，并整形处理成所需的静音控制信号，使所述的三极管Q1在主电源关断时导通并在该主电源的电压还没有掉到0.7V以前达到饱和状态，输出低电平的静噪控制信号。

其中所述开关电源输出的脉冲宽度调制波PWM通过一个专门的绕组获得或者通过与***中现有的某一路电源共用一个绕组，并从同一个输出端获得。

其中所述的静噪控制信号形成电路提供高电平信号或者提供低电平信号。

其中所述的静噪控制信号形成电路还包括连接在瞬变过程整形电路输出端的反相器，用来输出高电平的静噪控制信号。

其中，反相器包括：三极管Q2、电阻R5和电阻R6；

所述三极管Q2的基极通过所述电阻R5连接至所述三极管Q1的集电极，所述三极管Q2的集电极通过所述电阻R6接地，所述三极管Q2的发射极连接至电源VCC，所述三极管Q2的集电极输出高电平的静噪控制信号。

本发明还提供了一种控制上述的利用负压控制实现关机静噪的装置的方法，所述的方法包括以下步骤：

a、对开关电源输出的脉冲宽度调制波PWM的负向脉冲整流滤波后得到负电压；b、所述的负电压在主电源关断且该主电源的电压还没有掉到0.7V以前通过电容正极端的电压从0.7V变化到2V之间的一个电压值形成静噪控制信号，将所述静噪控制信号转换成关机时静噪控制所需的电平信号并输入到功放控制其静噪。

本发明克服现有技术的不足，采用对开关电源输出的脉冲宽度调制波PWM的负向脉冲整流滤波后得到负电压，利用断电时负电压比正电压变化速度更快的特征，所述的负电压通过电容两端的电压变化形成静噪控制信号电路，转换成关机时静噪控制所需的电平信号，使得此信号比其它单元电路的电压更早的动作，在关机噪音产生之前使功放静音的技术方案，较好的克服了现有技术中的关机静噪处理反应不够及时的问题，并且，并发明所述装置简单可靠，使用效果显著，采用最常用的元件来实现，调整容易，价格低廉，易于推广。

附图说明

图1为PMW在主电源关断时的正负电压变化示意图；

图2为本发明电路原理图。

具体实施方式

本发明的思路是对开关电源输出的脉冲宽度调制波PWM的负向脉冲整流滤波后得到负电压，利用断电时负电压比正电压变化速度更快的特征，所述的负电压通过电容两端的电压变化形成静噪控制信号电路，转换成关机时静噪控制所需的电平信号，使得此信号比其它单元电路的电压更早的动作，在关机噪音产生之前使功放静音。

开关电源输出的脉冲宽度调制波中的负向脉冲的幅度比正向脉冲幅度大很多，因此，首先对负向脉冲波整流滤波，得到一个比正压高得多的负压。

例如，选最常用的5V电源绕组，进行负电压整流滤波，从绕组的信号波形来分析，由于此波形是周期性的信号，根据周期函数在一个周期内其积分为零的特点，对于正电压为5V的绕组，在正常情况下，正电压的占空比约为70％-80％，则负电压的值约为-18V，二者之比约为4∶1。

关机时的瞬变过程如图1所示：

在关机瞬间，当正电压下降0.5V时，负电压的掉电幅度已经有2V。如果用这个瞬变电压信号触发一个脉冲用于静音，就可以在其它电路包括功放的工作电源电压低到不工作之前，让功放截止，确保关机时没有响声。

下面结合具体电路加以说明。

参看图2，图2是本发明的电路原理图，它包括整流电路和整形电路。

整流部分：T1是开关电源电路中的一个绕组，设这一绕组通过二极管D1整流、电容C1之后输出电压为+5V。在此绕组上增加二极管D2、电容C2进行负电压整流滤波，则可在A点输出-18V的电压，R1为其负载，显然，调整其阻值可以微调负电压的放电时间。

整形电路又可以分为两部分：瞬变脉冲信号的整形电路和反相电路。

瞬变脉冲信号的整形电路构成如下：三极管Q1的发射极接地，集电极通过电阻R4接Vcc，还通过电阻R5接到三极管Q2基极，基极通过电阻R2和电容C3串联电路接-18V(即C2的负极)，基极和发射极之间并联有电阻R3，在电阻R2和电容C3联结点和地之间还结有一个二极管，其正端接地；

反向电路(反相器)，由晶体管和电阻构成，三极管Q2的发射极接Vcc，集电极通过电阻R6接地，基极通过电阻R5接到上述整形电路中三极管Q1的集电极。

正常工作时，B点的电压是0V，Q1、Q2截止。也就是说，视听设备正常工作时，静噪信号形成电路(瞬变脉冲信号的整形电路和反相电路)不工作，对设备没有任何影响。

在关机瞬间，AC电源被切断，+5V、-18V电压都要往下掉，根据上述分析，当+5V降低0.5V时，-18V已经掉了2V，也就是说A点电压下降了2V，根据电容两端电压不能突变的原理，B点电压势必要提高2V，则B点电压由0V变到2V，通过对R2、R3、R4的合理取值，此时可以让Q1处于导通且瞬间达到饱和状态，则Q1的C极电压约为0.2V，输出一个低电平(负脉冲)；此时Q2也随之达到饱和状态，则Q2的C极为高电压，输出一个高电平(正脉冲)。

现在综合起来分析：

增加本发明的电路之前，在工作电压下降约0.7V时，MCU复位，音效模块的输出即功放的声音输入瞬间会产生一个幅度较大的脉冲，因为此时功放还在工作，所以这个脉冲会被放大，并从扬声器发出啪啪的响声。

增加本发明的电路以后，在电源电压还没有掉到0.7V以前，我们可以选择一个适当的时机，即B点电压从0.7v变化到2V之间的一个电压值，让Q1、Q2饱和，产生脉冲信号，这可以通过改变R2、R3、R4的取值来实现。当设定了这个响应点以后，在关机瞬间，就可以产生一个静噪脉冲，而且此脉冲一定是在功放的声音输入冲击之前使功放截止(MUTE)，因此，即便声音通道此时有脉冲产生，扬声器也不会产生响声，从而彻底消除关机响声。

根据***中功放静音所需电平的高、低，可以分别选择使用Q1或Q2的C极引出静音信号。由于三极管的延迟为纳秒级，选择Q2的输出也不会影响静噪的及时性。

另外，本发明还可用于CRT电视的关机消亮，用Q1或Q2输出的信号去控制R、G、B基色信号输出端，在关机瞬间把R、G、B信号拉低，使显像管阴极电位迅速降低，则高压瞬时泻放，从而消除关机时屏幕上出现的亮点或亮线。

Claims (6)

1.一种利用负压控制实现关机静噪的装置，其特征在于，所述的装置包括：

开关电源，用来对其输出的脉冲宽度调制波PWM的负向脉冲整流滤波后得到负电压；

静噪控制信号形成电路，用来利用所述的负电压在主电源关断且该主电源的电压还没有掉到0.7V以前通过电容正极端的电压从0.7V变化到2V之间的一个电压值形成静噪控制信号，转换成关机时静噪控制所需的电平信号；

所述静噪控制信号形成电路包括瞬变过程整形电路；

所述瞬变过程整形电路包括：三极管Q1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C3以及二极管D3；所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极通过所述电阻R4连接电源VCC，所述三极管Q1的基极通过所述电阻R3接地；所述电容C3的负极接负向脉冲整流滤波后输出的负电压，所述电容C3的正极通过所述电阻R2连接至所述三极管Q1的基极；所述二极管D3的阴极连接至所述电容C3与所述电阻R2连接的连接端，所述二极管D3的阳极接地；

所述瞬变过程整形电路利用电容C3拾取并传递关机过程中负电压的瞬变过程，并整形处理成所需的静音控制信号，使所述的三极管Q1在主电源关断时导通并在该主电源的电压还没有掉到0.7V以前达到饱和状态，输出低电平的静噪控制信号。

2.根据权利要求1所述的利用负压控制实现关机静噪的装置，其特征在于，所述开关电源输出的脉冲宽度调制波PWM通过一个专门的绕组获得或者通过与***中现有的某一路电源共用一个绕组，并从同一个输出端获得。

3.根据权利要求1所述的利用负压控制实现关机静噪的装置，其特征在于，所述的静噪控制信号形成电路提供高电平信号或者提供低电平信号。

4.根据权利要求1所述的利用负压控制实现关机静噪的装置，其特征在于，所述的静噪控制信号形成电路还包括连接在所述瞬变过程整形电路输出端的反相器，用来输出高电平的静噪控制信号。

5.根据权利要求4所述的利用负压控制实现关机静噪的装置，其特征在于，所述反相器包括：

三极管Q2、电阻R5和电阻R6；

所述三极管Q2的基极通过所述电阻R5连接至所述三极管Q1的集电极，所述三极管Q2的集电极通过所述电阻R6接地，所述三极管Q2的发射极连接至电源VCC，所述三极管Q2的集电极输出高电平的静噪控制信号。

6.一种控制如权利要求1所述的利用负压控制实现关机静噪的装置的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

a、对开关电源输出的脉冲宽度调制波PWM的负向脉冲整流滤波后得到负电压；

b、所述的负电压在主电源关断且该主电源的电压还没有掉到0.7V以前通过电容正极端的电压从0.7V变化到2V之间的一个电压值形成静噪控制信号，将所述静噪控制信号转换成关机时静噪控制所需的电平信号并输入到功放控制其静噪。

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