JP2005294574A

JP2005294574A - デジタルアンプ装置

Info

Publication number: JP2005294574A
Application number: JP2004108228A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Kuwata; 重樹桑田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】本発明は、デジタルアンプ基板からの輻射を確実にシールドすることができ、スイッチング増幅によって輻射された電磁波がデジタルアンプ基板側から外部に放出されることを防止することができるデジタルアンプ装置を提供することを課題とする。
【解決手段】背面シャーシ１３には、デジタルアンプ基板１０を覆うように導電性を有する箱形のシールドケース１５が取り付けられており、背面シャーシ１３をデジタルアンプ基板１０からの輻射をシールドする手段の一部として使用し、背面シャーシ１３とシールドケース１５とでデジタルアンプ基板１０からの輻射を全方向に亘ってシールドさせるように構成することにより、デジタルアンプ基板１０からの輻射を確実にシールドする。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチング増幅、すなわちスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によってアナログ信号の増幅を行うデジタルアンプ装置に関し、特にスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって発生する電磁波の輻射対策を施したデジタルアンプ装置に関する。

近年、入力されたアナログ信号をパルス幅変調（ＰＷＭ）やパルス密度変調（ＰＤＭ）等で変調処理してデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号をスイッチング素子でスイッチング増幅を行い、ローパスフィルタによってアナログ信号に戻す、デジタルアンプ装置の採用が増加している。

デジタルアンプ装置は、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によってアナログ信号の増幅を行うことができるため、理論的には１００％の電力効率が得られ、消費電力や発熱量が低いと共に、高出力が得られるという利点があると共に、発熱量が低いという利点があるため、省スペース化を実現でき、装置の薄型化が促進されている。

図３は、デジタルアンプ装置の回路構成を示す図である。
デジタルアンプ装置は、図３を参照すると、ＰＤＭ処理部１と、ロジック部２と、ゲートドライバ３と、スイッチング回路部４と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５と、ゲートドライバ７と、スイッチング回路部８と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）９とにより構成され、スピーカ等の負荷６がスイッチング回路部４とスイッチング回路部８とによってバランス駆動される。

ＰＤＭ処理部１は、入力されたアナログ信号を、ＨＩＧＨ／ＬＯＷの２値に高速に変化する信号で表現するパルス密度変調信号Ｓ１に変換してロジック部２に出力すると共に、パルス密度変調信号Ｓ１を位相反転したパルス密度変調信号Ｓ２をロジック部２に出力する。ロジック部２は、ＰＤＭ処理部１からのパルス密度変調信号Ｓ１、Ｓ２をゲートドライバ３、７に振り分け、ゲートドライバ３、７は、ロジック部２からのパルス密度変調信号Ｓ１、Ｓ２をスイッチング回路部４およびスイッチング回路部８を駆動できる程度に増幅する。

スイッチング回路部４は、ＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴ素子４１およびＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴ素子４２を有し、ＭＯＳＦＥＴ素子４１のソースとＭＯＳＦＥＴ素子４２のドレインの間が直列に接続され、ＭＯＳＦＥＴ素子４１のドレイン側が出力用電源に接続され、ＭＯＳＦＥＴ素子４２のソース側が接地されている。同様に、スイッチング回路部８は、ＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴ素子８１およびＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴ素子８２を有し、ＭＯＳＦＥＴ素子８１のソースとＭＯＳＦＥＴ素子８２のドレインの間が直列に接続され、ＭＯＳＦＥＴ素子８１のドレイン側が出力用電源に接続され、ＭＯＳＦＥＴ素子８２のソース側が接地されている。

ＬＰＦ５は、チョークコイル５１とコンデンサ５２とを有し、チョークコイル５１の一方側が、ＭＯＳＦＥＴ素子４１のソースとＭＯＳＦＥＴ素子４２のドレインとの間の直列接続点に接続されている。また、チョークコイル５１の他方側およびコンデンサ５２の一方側の夫々が出力側に接続され、コンデンサ５２の他方側が接地されている。同様に、ＬＰＦ９は、チョークコイル９１とコンデンサ９２とを有し、チョークコイル９１の一方側が、ＭＯＳＦＥＴ素子８１のソースとＭＯＳＦＥＴ素子８２のドレインとの間の直列接続点に接続されている。また、チョークコイル９１の他方側およびコンデンサ９２の一方側の夫々が出力側に接続され、コンデンサ９２の他方側が接地されている。

このようなデジタルアンプ装置においては、スイッチング回路部４およびスイッチング回路部８で出力用電源とグランド間でスイッチングしているため、その立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジにより輻射を生じ、周辺機器に対してノイズを発生させる原因となる。そこで、スイッチング回路部４およびスイッチング回路部８等の輻射発生源が存在するデジタルアンプ基板をシールドする必要があるが、従来は、デジタルアンプ基板のグランド用銅箔と、シールド筐体とにより、輻射発生源を閉空間で取り囲み、不要輻射をシールドするのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来技術では、デジタルアンプ基板側からの輻射を確実にシールドすることができず、スイッチング増幅によって輻射された電磁波がデジタルアンプ基板側から外部に放出されてしまうという問題点があった。
特開平５−２３５５７６号公報

本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、デジタルアンプ基板側からの輻射を確実にシールドすることができ、スイッチング増幅によって輻射された電磁波がデジタルアンプ基板側から外部に放出されることを防止することができるデジタルアンプ装置を提供することにある。

本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明のデジタルアンプ装置は、輻射発生源を有するデジタルアンプ基板と、当該デジタルアンプ基板に電源を供給する電源回路が実装されている電源基板と、端子が実装されている端子基板とを備えるデジタルアンプ装置であって、前記デジタルアンプ基板と前記電源基板とが取り付けられた導電性を有する背面シャーシと、前記デジタルアンプ基板を覆うように前記背面シャーシに取り付けられた導電性を有する箱形のシールドケースと、前記背面シャーシの下方に配置され、前記端子基板が取り付けられた導電性を有する背面端子シャーシとを具備し、前記背面シャーシを前記デジタルアンプ基板からの輻射をシールドする手段の一部として使用し、前記背面シャーシと前記シールドケースとで前記デジタルアンプ基板からの輻射を全方向に亘ってシールドさせることを特徴とする。

さらに、本発明のデジタルアンプ装置は、前記シールドケースには、前記デジタルアンプ基板から輻射される電磁波が洩れない程度の放熱穴が形成されていることを特徴とする。

本発明のデジタルアンプ装置は、背面シャーシをデジタルアンプ基板からの輻射をシールドする手段の一部として使用し、背面シャーシとシールドケースとでデジタルアンプ基板からの輻射を全方向に亘ってシールドさせるように構成することにより、デジタルアンプ基板側からの輻射を確実にシールドすることができ、スイッチングによって輻射された電磁波がデジタルアンプ基板側から外部に放出されることを防止することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係るデジタルアンプ装置の実施の形態の構成を示す概略斜視図あり、図２は、本発明に係るデジタルアンプ装置の実施の形態の構成を示す概略背面図である。

本実施の形態のデジタルアンプ装置は、奥行きを薄くしたフラットタイプであり、装置内部には、図１に示すように、デジタルアンプ基板１０と、電源基板１１と、端子基板１２とが配置されている。

デジタルアンプ基板１０には、ＰＤＭ処理部１と、ロジック部２と、ゲートドライバ３と、スイッチング回路部４と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５と、ゲートドライバ７と、スイッチング回路部８と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）９とからなるデジタルアンプ回路が実装されており、輻射発生源を有している。

電源基板１１には、デジタルアンプ基板１０にスイッチングのための出力用電源を供給するためのトランス等の素子からなる電源回路が実装されている。また、端子基板１２は、装置の背面に配置される各種入出力端子１６が実装されている。

図１には、前面カバーを取り外した状態が示されており、１枚の導電性を有する背面シャーシ１３に、背面シャーシ１３と略平行にデジタルアンプ基板１０と電源基板１１とが取り付けられ、背面シャーシ１３の下方に配置されている導電性を有する背面端子板１４に端子基板１２が取り付けられている。

背面シャーシ１３の面積は、デジタルアンプ基板１０と電源基板１１との合計面積よりも広く、背面シャーシ１３内にデジタルアンプ基板１０と電源基板１１とが収まるように取り付けられており、デジタルアンプ基板１０および電源基板１１のシールド手段として機能する。

また、背面シャーシ１３には、デジタルアンプ基板１０を覆うように導電性を有する箱形のシールドケース１５が取り付けられており、背面シャーシ１３をデジタルアンプ基板１０からの輻射をシールドする手段の一部として使用し、背面シャーシ１３とシールドケース１５とでデジタルアンプ基板１０からの輻射を全方向に亘ってシールドしている。また、シールドケース１５には、デジタルアンプ基板１０から輻射される電磁波が洩れない程度、すなわち輻射される電磁波の波長以下の径を有する円形の放熱穴１７が形成されており、デジタルアンプ基板１０で発生する熱を効率良く放出できるようになっている。

背面端子板１４は、図２に示すように、背面シャーシ１３の下方に配置され、端子基板１２に実装されている端子１６が露出している。背面端子板１４は、図１に示すように、底面シャーシ１８と一体で形成されており、底面シャーシ１８と略平行に取り付けられている端子基板１２のシールドとして機能する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、背面シャーシ１３をデジタルアンプ基板１０からの輻射をシールドする手段の一部として使用し、背面シャーシ１３とシールドケース１５とでデジタルアンプ基板１０からの輻射を全方向に亘ってシールドさせるように構成することにより、デジタルアンプ基板１０側からの輻射を確実にシールドすることができ、スイッチング増幅によって輻射された電磁波がデジタルアンプ基板１０側から外部に放出されることを防止することができるという効果を奏する。

なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。

本発明に係るデジタルアンプ装置の実施の形態の構成を示す概略斜視図ある。本発明に係るデジタルアンプ装置の実施の形態の構成を示す概略背面図である。デジタルアンプ装置の回路構成を示す図である。

符号の説明

１ＰＤＭ処理部
２ロジック部
３ゲートドライバ
４スイッチング回路部
５ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
６負荷
７ゲートドライバ
８スイッチング回路部
９ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１０デジタルアンプ基板
１１電源基板
１２端子基板
１３背面シャーシ
１４背面端子板
１５シールドケース
１６端子
１７放熱穴
４１、４２ＭＯＳＦＥＴ素子
５１チョークコイル
５２コンデンサ
８１、８２ＭＯＳＦＥＴ素子
９１チョークコイル
９２コンデンサ

Claims

輻射発生源を有するデジタルアンプ基板と、当該デジタルアンプ基板に電源を供給する電源回路が実装されている電源基板と、端子が実装されている端子基板とを備えるデジタルアンプ装置であって、
前記デジタルアンプ基板と前記電源基板とが取り付けられた導電性を有する背面シャーシと、
前記デジタルアンプ基板を覆うように前記背面シャーシに取り付けられた導電性を有する箱形のシールドケースと、
前記背面シャーシの下方に配置され、前記端子基板が取り付けられた導電性を有する背面端子シャーシとを具備し、
前記背面シャーシを前記デジタルアンプ基板からの輻射をシールドする手段の一部として使用し、前記背面シャーシと前記シールドケースとで前記デジタルアンプ基板からの輻射を全方向に亘ってシールドさせることを特徴とするデジタルアンプ装置。
前記シールドケースには、前記デジタルアンプ基板から輻射される電磁波が洩れない程度の放熱穴が形成されていることを特徴とする請求項１記載のデジタルアンプ装置。