JP2008258724A - 保護回路及び保護方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 保護回路／方法において、トランジスタの異常に起因する定電流回路の破壊を防止する。
【解決手段】 保護回路／方法において、スピーカの直流電圧を検出し、検出したスピーカの直流電圧が異常であるか否かを判別し、判別した結果、スピーカの直流電圧が正常である場合には、電気信号を定電流回路とトランジスタによって増幅してスピーカを駆動し、スピーカの直流電圧が異常である場合には、定電流回路への電力供給を停止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、増幅回路を保護する保護回路及び方法に関する。

図４は、従来の保護回路の構成例を示すブロック図である。
信号発生器１は、電気信号を発生し出力する。スイッチ２は、信号発生器１の出力信号線を開閉する。信号発生器１の出力信号線は、スイッチ２を通った後、抵抗Ｒ１を介して接地されている。信号発生器１の出力信号線は、スイッチ２を通った後、抵抗Ｒ２、Ｒ３を介して、各々、定電流回路３、４、トランジスタ５、６に接続されている。

正電源７は、定電流回路３及びトランジスタ５に＋Ｂ電位の電力を供給する。負電源８は、定電流回路４及びトランジスタ６に−Ｂ電位の電力を供給する。定電流回路３、４は、各々、トランジスタ５、６に定電流を供給する。トランジスタ５、６は、各々、定電流回路３、４から定電流を受けて、電気信号１が発生した電気信号を増幅し、増幅した電気信号によって後述するスピーカ１２を駆動する。

スイッチ１１は、トランジスタ５、６が、各々、抵抗Ｒ４、Ｒ５を介してスピーカ１２に出力するための信号線を開閉する。スピーカ１２は、電気信号を音に変換して出力する。ＣＰＵ(Central Processing Unit)１４は、直流電圧検出部１３の検出結果を処理し、スイッチ２、１１を制御する。ＣＰＵ１４は、直流電圧検出部１３の検出結果が異常であると判別した場合、スイッチ２、１１を開いて、電気信号の入力、出力を停止させる。
従来からある、このような保護回路は、特許文献１に記載されている。

特開平１１−１３６０４０号公報

従来の保護回路では、トランジスタ５のコレクタ−エミッタ間が短絡した状態で電源から電力が供給された場合、トランジスタ６のベースに＋電圧がかかり、定電流回路４に過電流が流れるため、定電流回路４が破壊されることがあった。
特許文献１にも、このような課題を解決する手段については、示されていない。

本発明の目的は、トランジスタに異常があった場合であっても、定電流回路の破壊を防止することができる保護回路／方法を提供することにある。

本発明に係る保護回路は、電気信号を発生する信号発生器と、前記信号発生器の出力信号線を開閉する第１のスイッチと、前記信号発生器が発生した電気信号を増幅しスピーカを駆動する第１のトランジスタ及び第２のトランジスタと、前記第１のトランジスタに電流を供給する第１の定電流回路と、前記第２のトランジスタに電流を供給する第２の定電流回路と、前記第１の定電流回路及び前記第１のトランジスタに正電圧を供給する第１の電源と、前記第２の定電流回路及び前記第２のトランジスタに負電圧を供給する第２の電源と、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタが出力する電気信号をスピーカに接続する第２のスイッチと、スピーカの直流電圧を検出する直流電圧検出部と、前記第１の電源から前記第１の定電流回路への接続線を開閉する第３のスイッチと、前記第２の電源から前記第２の定電流回路への接続線を開閉する第４のスイッチと、前記直流電圧検出部の検出結果を処理し、前記第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ、及び第４のスイッチを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記直流電圧検出部が検出した直流電圧を異常であると判別したとき、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチを開く制御を行う。

また、本発明に係る保護回路は、電気信号を発生する信号発生器と、前記信号発生器の出力信号線を開閉する第１のスイッチと、前記信号発生器が発生した電気信号を増幅しスピーカを駆動する第１のトランジスタ及び第２のトランジスタと、前記第１のトランジスタに電流を供給する第１の定電流回路と、前記第２のトランジスタに電流を供給する第２の定電流回路と、前記第１の定電流回路に正電圧を供給する第１の電源と、前記第２の定電流回路に負電圧を供給する第２の電源と、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタが出力する電気信号をスピーカに接続する第２のスイッチと、スピーカの直流電圧を検出する直流電圧検出部と、前記第１の電源から前記第１の定電流回路への接続線を開閉する第３のスイッチと、前記第２の電源から前記第２の定電流回路への接続線を開閉する第４のスイッチと、前記直流電圧検出部の検出結果を処理し、前記第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ、及び第４のスイッチを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチを開いた状態として前記直流電圧検出部が検出した直流電圧が異常であるか否かを判別した後に前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチを閉じた状態として前記直流電圧検出部が検出した直流電圧が異常であるか否かを判別し、前記直流電圧検出部が検出した直流電圧を異常であると判別したとき、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチを開く制御を行うものとすることもできる。

本発明に係る保護方法は、スピーカの直流電圧を検出するステップと、検出したスピーカの直流電圧が異常であるか否かを判別するステップと、判別した結果、スピーカの直流電圧が異常である場合、定電流回路への電力供給を停止するステップと、電気信号を発生するステップと、電気信号を定電流回路とトランジスタによって増幅しスピーカを駆動するステップとを備える。

また、本発明に係る保護方法は、定電流回路への電力供給を停止しトランジスタに電力を供給した状態で、スピーカの直流電圧を検出するステップと、定電流回路への電力供給を停止しトランジスタに電力を供給した状態で検出したスピーカの直流電圧が異常であるか否かを判別するステップと、定電流回路への電力供給を停止しトランジスタに電力を供給した状態で判別した結果、スピーカの直流電圧が異常である場合、定電流回路への電力供給を停止するステップと、定電流回路及びトランジスタに電力を供給した状態で、スピーカの直流電圧を検出するステップと、定電流回路及びトランジスタに電力を供給した状態で検出したスピーカの直流電圧が異常であるか否かを判別するステップと、定電流回路及びトランジスタに電力を供給した状態で判別した結果、スピーカの直流電圧が異常である場合、定電流回路への電力供給を停止するステップと、電気信号を発生するステップと、電気信号を定電流回路とトランジスタによって増幅しスピーカを駆動するステップとを備えることもできる。

本発明の保護回路及び保護方法によれば、トランジスタの異常に起因する定電流回路の破壊を防止することができる。

図１は、本発明の保護回路の実施例の構成を示すブロック図である。
信号発生器１は、電気信号を発生し出力する。スイッチ２は、信号発生器１の出力信号線を開閉する。信号発生器１の出力信号線は、スイッチ２を通った後、抵抗Ｒ１を介して接地されている。信号発生器１の出力信号線は、スイッチ２を通った後、抵抗Ｒ２、Ｒ３を介して、各々、定電流回路３、４、トランジスタ５、６に接続されている。

正電源７は、スイッチ９を介して＋Ｂ電位の電力を定電流回路３に供給し、また、トランジスタ５に＋Ｂ電位の電力を供給する。負電源８は、スイッチ１０を介して−Ｂ電位の電力を定電流回路４に供給し、また、トランジスタ６に−Ｂ電位の電力を供給する。定電流回路３、４は、各々、トランジスタ５、６に定電流を供給する。スイッチ９、１０は、各々、定電流回路３、４への電力供給線を開閉する。トランジスタ５、６は、各々、定電流回路３、４から定電流を受けて、電気信号１が発生した電気信号を増幅し、増幅した電気信号によって後述するスピーカ１２を駆動する。

スイッチ１１は、トランジスタ５、６が、各々、抵抗Ｒ４、Ｒ５を介してスピーカ１２に出力するための信号線を開閉する。スピーカ１２は、電気信号を音に変換して出力する。直流電圧検出部１３は、トランジスタ５、６が、各々、抵抗Ｒ４、Ｒ５を介してスピーカ１２に出力するための信号線に接続され、スピーカ１２の直流電圧を検出する。制御部として用いられるＣＰＵ１４は、直流電圧検出部１３の検出結果を処理し、スイッチ２、９、１０、１１を制御する。

図２は、本発明の保護回路の実施例に関するタイムチャートである。
正電源７及び負電源８からの電力供給開始時に、スイッチ９、１０を開いておく(offにしておく)と、定電流回路３、４に過電流が流れることはない。また、電力供給開始時には、スイッチ２、１１もoffにしておき、このとき(a)、直流電圧検出部１３をonして直流電圧を検出し、ＣＰＵ１４が異常の有無を判別する。ＣＰＵ１４が異常なしと判別した場合、ＣＰＵ１４は、スイッチ９、１０を閉じて(onにして)、直流電圧検出部１３をoffする(b)。ここで、ＣＰＵ１４が異常ありと判別した場合、ＣＰＵ１４は、スイッチ９、１０をoffのままの状態とし、電力供給を終了させる。

保護回路の動作が安定状態になった後に(c)、ＣＰＵ１４は、直流電圧検出部１３をonにして、直流電圧を検出し、ＣＰＵ１４が異常の有無を判別する。ＣＰＵ１４が異常なしと判別した場合、ＣＰＵ１４は、スイッチ２、１１をonにして、通常使用状態にする(d)。ここで、ＣＰＵ１４が異常ありと判別した場合、ＣＰＵ１４は、スイッチ９、１０をoffのままの状態とし、電力供給を終了させる。

以上のように、本実施例の保護回路は、直流電圧を検出し、異常の有無を判別することによって、電力の供給を制御する構成を備え、定電流回路への電力供給の開始前、開始後に、直流電圧の異常の有無を判別する。従って、トランジスタの異常に起因する定電流回路の破損を電力供給開始前に未然に防止するとともに、電力供給開始後に発生したトランジスタの異常による定電流回路の破損も防止することができる。

図３は、本発明の保護方法の実施例の処理の流れを示すフローチャートである。
電源からトランジスタにのみ電力を供給し定電流回路へ電力を供給していない状態で、スピーカの直流電圧を検出し(Ｓ１)、検出された直流電圧の異常の有無を判別する(Ｓ２)。
Ｓ２で判別した結果、検出された直流電圧が異常であれば(Ｓ２でＹｅｓ)、定電流回路への電力供給を行わずに電源をoffして終了する。

Ｓ２で判別した結果、検出された直流電圧が正常であれば(Ｓ２でＮｏ)、定電流回路に電力を供給してスピーカの直流電圧を検出し(Ｓ３)、検出された直流電圧の異常の有無を判別する(Ｓ４)。
Ｓ４で判別した結果、検出された直流電圧が異常であれば(Ｓ４でＹｅｓ)、定電流回路への電力供給を停止し電源をoffして終了する。
Ｓ４で判別した結果、検出された直流電圧が正常であれば(Ｓ４でＮｏ)、通常使用状態とし(Ｓ５)、終了する(Ｓ６でＹＥＳ)まで使用した後、終了する。

以上のように、本実施例の保護方法は、直流電圧を検出し、定電流回路への電力供給開始前、開始後に、直流電圧の異常の有無を判別する。従って、トランジスタの異常に起因する定電流回路の破損を電力供給開始前に未然に防止するとともに、電力供給開始後に発生したトランジスタの異常による定電流回路の破損も防止することができる。

本発明の保護回路の実施例の構成を示すブロック図である。 本発明の保護回路の実施例に係るタイムチャートである。 本発明の保護方法の実施例の処理の流れを示すフローチャートである。 従来の保護回路の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 信号発生器
２，９，１０，１１ スイッチ
３，４ 定電流回路
５，６ トランジスタ
７ 正電源（＋Ｂ）
８ 負電源（−Ｂ）
１２ スピーカ
１３ 直流電圧検出部
１４ ＣＰＵ

Claims (4)

1. 電気信号を発生する信号発生器と、
   前記信号発生器の出力信号線を開閉する第１のスイッチと、
   前記信号発生器が発生した電気信号を増幅しスピーカを駆動する第１のトランジスタ及び第２のトランジスタと、
   前記第１のトランジスタに電流を供給する第１の定電流回路と、
   前記第２のトランジスタに電流を供給する第２の定電流回路と、
   前記第１の定電流回路及び前記第１のトランジスタに正電圧を供給する第１の電源と、
   前記第２の定電流回路及び前記第２のトランジスタに負電圧を供給する第２の電源と、
   前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタが出力する電気信号をスピーカに接続する第２のスイッチと、
   スピーカの直流電圧を検出する直流電圧検出部と、
   前記第１の電源から前記第１の定電流回路への接続線を開閉する第３のスイッチと、
   前記第２の電源から前記第２の定電流回路への接続線を開閉する第４のスイッチと、
   前記直流電圧検出部の検出結果を処理し、前記第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ、及び第４のスイッチを制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記直流電圧検出部が検出した直流電圧を異常であると判別したとき、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチを開く制御を行う
   ことを特徴とする保護回路。
2. 電気信号を発生する信号発生器と、
   前記信号発生器の出力信号線を開閉する第１のスイッチと、
   前記信号発生器が発生した電気信号を増幅しスピーカを駆動する第１のトランジスタ及び第２のトランジスタと、
   前記第１のトランジスタに電流を供給する第１の定電流回路と、
   前記第２のトランジスタに電流を供給する第２の定電流回路と、
   前記第１の定電流回路に正電圧を供給する第１の電源と、
   前記第２の定電流回路に負電圧を供給する第２の電源と、
   前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタが出力する電気信号をスピーカに接続する第２のスイッチと、
   スピーカの直流電圧を検出する直流電圧検出部と、
   前記第１の電源から前記第１の定電流回路への接続線を開閉する第３のスイッチと、
   前記第２の電源から前記第２の定電流回路への接続線を開閉する第４のスイッチと、
   前記直流電圧検出部の検出結果を処理し、前記第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ、及び第４のスイッチを制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチを開いた状態として前記直流電圧検出部が検出した直流電圧が異常であるか否かを判別した後に前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチを閉じた状態として前記直流電圧検出部が検出した直流電圧が異常であるか否かを判別し、前記直流電圧検出部が検出した直流電圧を異常であると判別したとき、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチを開く制御を行う
   ことを特徴とする保護回路。
3. スピーカの直流電圧を検出するステップと、
   検出したスピーカの直流電圧が異常であるか否かを判別するステップと、
   判別した結果、スピーカの直流電圧が異常である場合、定電流回路への電力供給を停止するステップと、
   電気信号を発生するステップと、
   電気信号を定電流回路とトランジスタによって増幅しスピーカを駆動するステップと
   を備えたことを特徴とする保護方法。
4. 定電流回路への電力供給を停止しトランジスタに電力を供給した状態で、スピーカの直流電圧を検出するステップと、
   定電流回路への電力供給を停止しトランジスタに電力を供給した状態で検出したスピーカの直流電圧が異常であるか否かを判別するステップと、
   定電流回路への電力供給を停止しトランジスタに電力を供給した状態で判別した結果、スピーカの直流電圧が異常である場合、定電流回路への電力供給を停止するステップと、
   定電流回路及びトランジスタに電力を供給した状態で、スピーカの直流電圧を検出するステップと、
   定電流回路及びトランジスタに電力を供給した状態で検出したスピーカの直流電圧が異常であるか否かを判別するステップと、
   定電流回路及びトランジスタに電力を供給した状態で判別した結果、スピーカの直流電圧が異常である場合、定電流回路への電力供給を停止するステップと、
   電気信号を発生するステップと、
   電気信号を定電流回路とトランジスタによって増幅しスピーカを駆動するステップと
   を備えたことを特徴とする保護方法。

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