JP2001007659A - 電力増幅器 - Google Patents

電力増幅器

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JP2001007659A
JP2001007659A JP11173766A JP17376699A JP2001007659A JP 2001007659 A JP2001007659 A JP 2001007659A JP 11173766 A JP11173766 A JP 11173766A JP 17376699 A JP17376699 A JP 17376699A JP 2001007659 A JP2001007659 A JP 2001007659A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力増幅器用の1チップモノリシックICに
組み込み可能なように地絡破壊対策回路を大電流の通電
を必要としないものする。 【解決手段】 終段が直流バイアスを伴ったプッシュプ
ル構成のパワートランジスタ回路により構成され、かつ
スピーカ駆動出力端が地絡したときにはパワートランジ
スタの直流バイアスを遮断して過電流通電を阻止する地
絡破壊保護回路を内蔵し、地絡破壊保護回路4およびバ
イアス回路3の電流流出経路となる第1のアース回路3
01と、終段のパワートランジスタ回路の電流流出経路
となる第2のアース回路302とを分離し、第1のアー
ス回路からスピーカ駆動出力端方向にのみ通電する第1
のダイオード103と、第1のアース回路から第2のア
ース回路方向にのみ通電する第2のダイオード104と
をそれぞれ設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車などの車
両に搭載され、スピーカを駆動する電力増幅器、特にそ
の地絡破壊保護回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の車載用電力増幅器構成を示
す図である。図において、1は第1のパワートランジス
タ、2は第2のパワートランジスタ、1aは第3のパワ
ートランジスタ、2aは第4のパワートランジスタ、6
はパワートランジスタ1、2、1a、2aにより駆動さ
れるスピーカ、3はパワートランジスタ1、2のバイア
スを与えるバイアス回路、3aはパワートランジスタ1
a、2aのバイアスを与えるバイアス回路、7および7
aはそれぞれ電力増幅器のパワートランジスタ1側およ
び1a側の出力端が接地されたことを検出する地絡検出
回路、4は地絡検出回路7または7aの検出信号を受け
てパワートランジスタ1または1aを過電流により破壊
することから防止するためパワートランジスタ1および
1aのバイアス電圧を遮断し、パワートランジスタ1、
1a、2、2aを非動作とするように制御する地絡破壊
保護回路、9は電源端、8はアース、5は電源端9とア
ース8間に挿入されたデカップリングコンデンサ、10
1はこの電力増幅器のパワートランジスタ1側の出力端
が接地された(これを地絡と称する)場合の接地ポイン
トである。
【0003】このように構成された車載用電力増幅器
は、通常動作においては203と203aに示す正常動
作時のスピーカ出力の通電経路に電流を流してスピーカ
6を駆動するが、スピーカ駆動出力配線が、例えば車両
内の引き回しの不具合により車体ボディへ噛み込まれて
接地されてしまう異常状態が発生した際には、地絡検出
回路7、7aと地絡破壊保護回路4の動作によりバイア
ス回路3、3aのバイアスを遮断してパワートランジス
タを非動作とし、パワートランジスタ1、1aを破壊す
ることがないように保護動作が行われるようになってい
る。
【0004】ところが、図3に示すように、上記異常状
態が発生してパワートランジスタ破壊電流通電経路20
4を通して電流が流れるとき、この車載用電力増幅器の
アース回路が車体アースと導通のない状態(アース浮き
状態)になっていると(この状態を中空地絡と称す
る)、地絡破壊保護回路4の回路電流の通電経路が絶た
れるため、地絡破壊保護回路4が動作できずに、電力増
幅器を破壊から保護することができない。このような状
態は、多くの車載用電力増幅器は、そのアース回路と車
体アースの接続が電力増幅器の筐体を車体側に設けた取
り付けブラケットに機械的に取り付けることによって行
われるようにされていることから、電源とスピーカ配線
のコネクタを接続した後、電力増幅器を車体に取り付け
るまでの間にしばしば発生する可能性がある。
【0005】この状態において電力増幅器を破壊から防
止する方法として、図4に示す方法が知られている。図
4において、102は電力増幅器内のアース回路から電
力増幅器の地絡された出力端子間に向けて順方向に接続
されたダイオードである。このような構成にすると、電
力増幅器が中空地絡の状態になったときに、地絡破壊保
護回路4の回路電流がダイオード102を通り地絡接地
点101へ流れ出ることが可能となるので、地絡破壊保
護回路4が所定の動作を行い電力増幅器の破壊を防止す
ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところでダイオード1
02には、上記中空地絡状態が発生した際に地絡破壊保
護回路4の回路電流の他にデカップリングコンデンサ5
の充電電流201も流入する。デカップリングコンデン
サ5は電力増幅器の性能確保のために大容量のものを使
用するのが一般的であるため、充電電流201も一時的
に大きなものとなる。このためダイオード102はこの
大電流を流すことのできる大電流容量のものでなければ
ならず、従って形状も大型になる。
【0007】このダイオード102は、図4においては
電力増幅器のパワートランジスタ1側の出力端子にのみ
挿入しているが、実際にはパワートランジスタ1a側の
出力端子もトランジスタ1側と同様に地絡する可能性が
あるので、電力増幅器内のアース回路からパワートラン
ジスタ1a側の出力端子に向けて順方向にダイオード1
02と同一のダイオードを挿入することが必要である。
つまり電力増幅器1チャンネルあたり2個のダイオード
が必要である。さらに車載用電力増幅器は4つのチャン
ネルを持っているのが一般的であるので、結局合計8個
もの大型形状のダイオードを電力増幅器内に実装する必
要がある。
【0008】ダイオードの実装形態は電力増幅器用の1
チップモノリシックIC内に組み込むことがスペース上
やコスト上理想であるが、大電流容量の特性上これは難
しいので、上記ICの外付け部品という形での実装形態
を取らざるを得ない。しかしながら実際には実装スペー
スの確保が困難であることやこの対策にかかるコストの
増大が許容出来ないなどによりこの対策方法は実施でき
ない場合が殆どであり、これに代わる改善策の立案が望
まれている状況である。
【0009】この発明は、以上の問題点に鑑み、電力増
幅器用の1チップモノリシックICに組み込み可能なよ
うに地絡破壊対策回路を大電流の通電を必要としないも
のに改良した電力増幅器を提供することを目的とするも
のである。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電力増幅
器は、終段がバイアス回路より動作用の直流バイアスが
与えられるプッシュプル構成のパワートランジスタ回路
により構成され、かつスピーカ駆動出力が地絡したとき
には上記パワートランジスタの直流バイアスを遮断して
パワートランジスタへの過電流通電を阻止する制御を行
う地絡破壊保護回路を内蔵する電力増幅器において、上
記地絡破壊保護回路および上記バイアス回路の電流流出
経路となる第1のアース回路と、終段のパワートランジ
スタ回路の電流流出経路でグランドレベルに接続された
第2のアース回路とを分離し、第1のアース回路からス
ピーカ駆動出力端方向にのみ通電可能な第1の通電制御
手段と、第1のアース回路から第2のアース回路方向に
のみ通電可能な第2の通電制御手段とをそれぞれ備えた
ものである。
【0011】また、上記構成において、第1および第2
の通電制御手段をダイオードで構成したものである。
【0012】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態について説明する。図1はこの発明の実施の
形態1に係る電力増幅器の地絡破壊保護回路を示す図で
ある。図において、301はバイアス回路3、3aおよ
び地絡破壊保護回路4の電流流出経路となる第1のアー
ス回路、302はパワートランジスタ2、2aおよびデ
カップリングコンデンサ5の電流流出回路でグランドレ
ベルに接続された第2のアース回路で、これら第1のア
ース回路と第2のアース回路は別々に設けられている。
【0013】103は車載用電力増幅器の出力端が中空
地絡時に上記地絡破壊保護回路4の回路電流を第1のア
ース回路301を経由して地絡接地ポイント101へ流
し出すための通電経路となる通電制御手段である第1の
ダイオード、104は車載用電力増幅器が正常状態で動
作しているときおよび第2のアース回路302が車体ア
ースに接続された状態でスピーカ駆動出力端が地絡した
状態において、上記地絡破壊保護回路4の回路電流を第
1のアース回路301から第2のアース回路302に流
し出すための通電制御手段である第2のダイオードであ
る。
【0014】その他の構成は従来例として示した図2と
同様である。なお、図1には電力増幅器の片側の出力端
に対して通電経路を形成する第1のダイオード103を
記載しているが、電力増幅器のもう一方のスピーカ駆動
出力端に対しても同様に通電経路形成用のダイオード1
03と同一のダイオードを付加するものとする。
【0015】以上の構成によれば、第1のダイオード1
03により、地絡破壊保護回路4の回路電流を地絡接地
ポイント101へ流し出すための通電経路205が形成
されているため、電力増幅器のスピーカ駆動出力端が中
空地絡時に、地絡破壊保護回路4が正常に動作でき、か
つ通電経路205には電力増幅器のデカップリングコン
デンサ5の充電に係る大電流が通電することがないの
で、通電経路205の形成部品である第1のダイオード
103は、地絡破壊保護回路4とバイアス回路3、3a
の小さな回路電流を流すことのできる小容量のものでよ
い。
【0016】また、電力増幅器が正常状態で動作してい
るときおよびその第2のアース回路302がグランドレ
ベル(車体アース)に接続された状態でスピーカ駆動出
力端が地絡した状態においては、地絡破壊保護回路4の
回路電流を電力増幅器の第1のアース回路301から第
2のアース回路302に流し出すための通電経路が第2
のダイオード104により形成されているため、地絡破
壊保護回路4が正常に動作でき、かつその通電経路には
電力増幅器のデカップリングコンデンサ5の充電に係る
大電流が流れることがないので、通電経路の形成部品で
ある第2のダイオード104は地絡破壊保護回路4とバ
イアス回路3、3aの小さな回路電流を流すことのでき
る小容量のものでよいことになる。その結果、第1およ
び第2のダイオードからなる地絡破壊対策回路を電力増
幅器用の1チップモノリシックICに組み込むことが可
能になる。
【0017】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、第1、
第2のダイオードからなる地絡破壊対策回路を電力増幅
器用の1チップモノリシックICに組み込むことが可能
になり、そのため実装面積とコストを増やすことなく中
空地絡破壊からの保護対策を実現することができる。ま
た実裝スペースに多少の余裕のある電力増幅器であるな
ら、新たに上記対策回路をチップ内に組み込んだ新たな
パワーICを製造しなくても、小電流容量の汎用ダイオ
ードをチップ外付けで取り付けることにより、さほどの
コストアップもなく望まれている中空地絡破壊保護対策
を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に係る電力増幅器を
示す構成図である。
【図2】 従来の電力増幅器を示す構成図である。
【図3】 図2の回路の動作を説明するための図であ
る。
【図4】 従来の別の電力増幅器を示す構成図である。
【符号の説明】
1 第1のパワートランジスタ、 1a 第3のパ
ワートランジスタ、2 第2のパワートランジスタ、
2a 第4のパワートランジスタ、3 バイアス回
路、 3a バイアス回路、4 地絡
破壊保護回路、 5 デカップリングコン
デンサ、6 スピーカ、 7 地
絡検出回路、7a 地絡検出回路、 8
接地点、9 電源端、 10
1 地絡ポイント、103 第1のダイオード、
104 第2のダイオード、301 第1のアース
回路、 302 第2のアース回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J069 AA02 AA17 AA23 AA41 CA57 FA16 HA02 HA19 HA29 KA12 KA28 KA59 KA62 MA09 SA07 5J091 AA02 AA17 AA23 AA41 CA57 FA16 FP05 GP03 HA02 HA19 HA29 KA12 KA28 KA59 KA62 MA09 SA07 UW10

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 終段がバイアス回路より動作用の直流バ
    イアスが与えられるプッシュプル構成のパワートランジ
    スタ回路により構成され、かつスピーカ駆動出力端が地
    絡したときには上記パワートランジスタの直流バイアス
    を遮断してパワートランジスタへの過電流通電を阻止す
    る制御を行う地絡破壊保護回路を内蔵する電力増幅器に
    おいて、上記地絡破壊保護回路および上記バイアス回路
    の電流流出経路となる第1のアース回路と、終段のパワ
    ートランジスタ回路の電流流出経路でグランドレベルに
    接続された第2のアース回路とを分離し、第1のアース
    回路からスピーカ駆動出力端方向にのみ通電可能な第1
    の通電制御手段と、第1のアース回路から第2のアース
    回路方向にのみ通電可能な第2の通電制御手段とをそれ
    ぞれ備えたことを特徴とする電力増幅器。
  2. 【請求項2】 第1および第2の通電制御手段がダイオ
    ードであることを特徴とする請求項1記載の電力増幅
    器。
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