JP2009260835A

JP2009260835A - 過電流保護回路及びｄ級アンプ

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Publication number: JP2009260835A
Application number: JP2008109473A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Nishino; 康司西野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2009-11-05

Abstract

【課題】本発明は、Ｄ級アンプの破壊を防止する。
【解決手段】本発明は、ＰＷＭ信号Ｓ２２Ａ及び当該ＰＷＭ信号Ｓ２２Ａの波形が反転したＰＷＭ信号Ｓ２２Ｂと、パルス信号Ｓ３１とをそれぞれ合成することによりＰＷＭ出力信号Ｓ２４Ａ及びＳ２４Ｂを生成し、電流検出部１３２によってＤ級アンプＩＣ１０５へ流れる電流を電圧として検出し、また出力段１１２から出力されるＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａの電圧、及び出力段１１３から出力されるＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂの電圧を検出することにより、過電流が信号処理部１１１又はアンプ制御部１１４へ流れているか否かを検出し、過電流を検出するとバッテリ２から信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４と出力段１１２及び出力段１１３とへ流れる電流を遮断することにより、Ｄ級アンプＩＣ１０５の破壊を未然に防止することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、過電流保護回路及びＤ級アンプに関し、例えばパルス幅変調（以下、これをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）と呼ぶ。）方式のＤ級アンプを搭載したカーオーディオ装置に適用して好適なものである。

従来、Ｄ級アンプにおいては、所定の外部機器から供給された音声信号をＰＷＭ方式に変換し、その結果得られたＰＷＭ信号をスイッチング素子により増幅し、その増幅されたＰＷＭ信号をローパスフィルタを介してスピーカへ出力することにより、当該スピーカからＰＷＭ信号に基づく音声を出力するようになされている。

このようなＤ級アンプのなかには、例えばユーザによるスピーカケーブルの誤接続やスピーカの破壊等によりスピーカがショートした場合に発生する過電流からＤ級アンプのスイッチング素子を保護するため、電源からスイッチング素子へ流れる電流と、スピーカに印加される電圧とを検出するようになされたものがある（例えば、特許文献１参照）。

このＤ級アンプでは、電源からスイッチング素子へ流れる電流が所定の閾値より大きく、かつスピーカに印加される電圧が低い場合、当該スピーカへ過電流が流れているものと判断してスイッチング素子に流れる電流を低減することにより、当該スイッチング素子の破壊を防止することができる。
特開2007-74119公報

ところで上述したＤ級アンプでは、スイッチング素子を介して電源からスピーカへ大きな電流を流すことにより、ＰＷＭ信号を増幅するようになされており、通常スピーカへ供給する電流値より大きな値の閾値が設定されている。

そのためＤ級アンプでは、例えば静電破壊等によって当該Ｄ級アンプ内に設けられたスイッチング素子以外の構成部品へ閾値より小さな過電流が流れた場合、その過電流を検出することができないため、その過電流による当該Ｄ級アンプの破壊を防止することができないという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、Ｄ級アンプの破壊を確実に防止し得る過電流保護回路及びＤ級アンプを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、所定のパルス信号と所定の第１パルス幅変調信号とを合成することにより第１合成信号を生成し、また第１パルス幅変調信号とは逆位相の第２パルス幅変調信号とパルス信号とを合成することにより第２合成信号を生成する信号処理部と、第１合成信号に基づいてスイッチング動作し、第１合成信号を所定レベルの第１出力信号に増幅する第１出力段と、当該第１出力段とＢＴＬ接続され、第２合成信号に基づいてスイッチング動作し、第２合成信号を所定レベルの第２出力信号に増幅する第２出力段とを具えるアンプ部に対して、所定の電源からアンプ電流が供給されていることを検出する電流検出部と、アンプ電流が供給されていないことを示す第１出力信号及び第２出力信号が第１出力段及び第２出力段から出力されたことを検出したときであって、かつ電流検出部により所定の電流値以上の基準アンプ電流が供給されていることを検出したとき、アンプ部における信号処理部へ過電流が流れた異常であると判断する異常判断部と、電源とアンプ部との間に設けられ、異常判断部により異常であると判断された場合、電源とアンプ部とを電気的に遮断するスイッチ部とを設けるようにした。

これにより、電源から信号処理部へ所定の電流値より大きな過電流が流れ、かつ第１出力段及び第２出力段へ電流が流れていないとき、第１出力段及び第２出力段以外の構成部品に過電流が流れた異常状態であるものとして、アンプ部に供給される電力を遮断することにより、アンプ部へ過電流が流れることを防止することができる。

さらに本発明においては、所定のパルス信号と所定の第１パルス幅変調信号とを合成することにより第１合成信号を生成し、また第１パルス幅変調信号とは逆位相の第２パルス幅変調信号とパルス信号とを合成することにより第２合成信号を生成する信号処理部と、第１合成信号に基づいてスイッチング動作し、第１合成信号を所定レベルの第１出力信号に増幅する第１出力段と、当該第１出力段とＢＴＬ接続され、第２合成信号に基づいてスイッチング動作し、第２合成信号を所定レベルの第２出力信号に増幅する第２出力段とを具えるアンプ部と、アンプ部に対して所定の電源からアンプ電流が供給されていることを検出する電流検出部と、アンプ電流が供給されていないことを示す第１出力信号及び第２出力信号が第１出力段及び第２出力段から出力されたことを検出したときであって、かつ電流検出部により所定の電流値以上の基準アンプ電流が供給されていることを検出したとき、アンプ部における信号処理部へ過電流が流れた異常であると判断する異常判断部と、電源とアンプ部との間に設けられ、異常判断部により異常であると判断された場合、電源とアンプ部とを電気的に遮断するスイッチ部とを具える過電流保護回路とを設けるようにした。

さらに本発明については、第１パルス幅変調信号、及び第１パルス幅変調信号に対して逆位相の第２パルス幅変調信号を生成する信号処理部と、第１パルス幅変調信号に基づいてスイッチング動作し、第１パルス幅変調信号を所定レベルの第１出力信号に増幅する第１出力段と、第１出力段とＢＴＬ接続され、第２パルス幅変調信号に基づいてスイッチング動作し、第２パルス幅変調信号を所定レベルの第２出力信号に増幅する第２出力段とを具えるアンプ部に対して、所定の電源からのアンプ電流が供給されていることを検出する電流検出部と、アンプ電流が供給されていないことを示す第１出力信号及び第２出力信号を第１出力段及び第２出力段から出力されたことを検出したときであって、かつ電流検出部により所定の電流値以上のアンプ電流が供給されていることを検出したとき、アンプ部における信号処理部へ過電流が流れた異常であると判断する異常判断部と、電源とアンプ部との間に設けられ、異常判断部により異常であると判断された場合、電源とアンプ部とを電気的に遮断するスイッチ部とを設けるようにした。

本発明によれば、電源から信号処理部へ所定の電流値より大きな過電流が流れ、かつ第１出力段及び第２出力段へ電流が流れていないとき、第１出力段及び第２出力段以外の構成部品に過電流が流れた異常状態であるものとして、アンプ部に供給される電力を遮断することにより、アンプ部へ過電流が流れることを防止することができ、かくしてＤ級アンプの破壊を防止し得る過電流保護回路及びＤ級アンプを実現できる。

以下に、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）カーオーディオ装置の構成
図１に示すように、カーオーディオ装置１００は、図示しない車両に取り付けられており、バッテリ２から電源電力の供給を受けて動作し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）構成でなるマイクロコンピュータ４が全体を統括制御するようになされている。

このカーオーディオ装置１００は、バッテリ２から電源電力の供給を受けて動作し、ＣＰＵ構成でなるマイクロコンピュータ４が全体を統括制御するようになされている。

カーオーディオ装置１００では、ＣＤ（Compact Disc）プレーヤ６によるＣＤメディアの再生や、ラジオチューナ７によるラジオ放送の受信等によって得られた音声信号Ｓ１をＤ級アンプＩＣ（Integrated Circuit）１０５へ送出する。

Ｄ級アンプＩＣ１０５では、いわゆるＢＴＬ（Bridge Effect Transistor）回路が形成されており、ＣＤプレーヤ６及びラジオチューナ７から供給された音声信号Ｓ１をＰＷＭ方式に変換した後に増幅し、その結果得られたＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａをローパスフィルタ８へ送出すると共に、当該ＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａの波形が反転したＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂをローパスフィルタ９へ送出する。

そしてカーオーディオ装置１００では、ローパスフィルタ８によりＤ級アンプＩＣ１０５から供給されたＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａの高周波成分を除去し、ローパスフィルタ９によりＤ級アンプＩＣ１０５から供給されたＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂの高周波成分を除去し、その結果得られる音声信号Ｓ２６Ａ及びＳ２６Ｂの電位差に応じた音声をスピーカ３から出力する。

このようにしてカーオーディオ装置１００は、ＣＤ再生出力、ラジオ放送の受信出力等を行うようになされており、ＣＤやラジオ等の音声をユーザに聴取させ得るようになされている。

（２）Ｄ級アンプＩＣの回路構成
図２に示すように、Ｄ級アンプＩＣ１０５は、電源入力端子１０５Ａを介してバッテリ２から電源電力の供給を受け動作するようになされており、ＣＤプレーヤ６及びラジオチューナ７から音声信号Ｓ１が音声入力端子１０５Ｆを介して供給されると、当該音声信号Ｓ１を信号処理部１１１のプリアンプ１２１へ入力する。

プリアンプ１２１は、ＣＤプレーヤ６及びラジオチューナ７から供給された音声信号Ｓ１を増幅し、その増幅した音声信号Ｓ２１をＰＷＭ生成回路１２２へ送出する。

ＰＷＭ生成回路１２２は、プリアンプ１２１から供給された音声信号Ｓ２１と、三角波発生器１２３により生成され、音声信号Ｓ２１よりも十分に周波数の高い例えば１００［ｋＨｚ］の三角波とを比較することにより図３（Ａ）に示すようなＰＷＭ信号Ｓ２２Ａを生成し、当該ＰＷＭ信号Ｓ２２ＡをＯＲ回路１２６Ａ及び論理否定回路１２５へ送出する。

論理否定回路１２５は、図３（Ｂ）に示すように、ＰＷＭ生成回路１２２から供給されたＰＷＭ信号Ｓ２２Ａの波形を反転させ、その結果得られるＰＷＭ信号Ｓ２２ＢをＯＲ回路１２６Ｂに送出する。

ところでパルス発生器１３０（図２）は、図３（Ｃ）に示すように、例えばＰＷＭ周期の２周期毎に当該ＰＷＭ周期の２０％に相当する時間（２０［μｓ］）だけ「Ｈｉｇｈ」レベルとなるパルス信号Ｓ３１を生成し、当該パルス信号Ｓ３１をＯＲ回路１２６Ａ及び１２６Ｂへ送出する。

ＯＲ回路１２６Ａは、ＰＷＭ生成回路１２２から供給されたＰＷＭ信号Ｓ２２Ａ（図３（Ａ））と、パルス発生器１３０から供給されたパルス信号Ｓ３１（図３（Ｃ））との論理和をとり、その結果得られる図３（Ｄ）に示すようなＰＷＭ信号Ｓ２３Ａをゲートドライバ１２４に送出する。

またＯＲ回路１２６Ｂは、論理否定回路１２５から供給されたＰＷＭ信号Ｓ２２Ｂ（図３（Ｂ））と、パルス発生器１３０から供給されたパルス信号Ｓ３１（図３（Ｃ））との論理和をとり、その結果得られる図３（Ｅ）に示すようなＰＷＭ信号Ｓ２３Ｂをゲートドライバ１２４に送出する。

ゲートドライバ１２４（図２）は、ＯＲ回路１２６Ａから供給されたＰＷＭ信号Ｓ２３Ａを、出力段１１２を動作させるために必要な電圧レベルに増幅し、その増幅したＰＷＭ信号Ｓ２４Ａ（図３（Ｄ））を出力段１１２へ送出すると共に、ＯＲ回路１２６Ｂから供給されたＰＷＭ信号Ｓ２３Ｂを、出力段１１３を動作させるために必要な電圧レベルに増幅し、その増幅したＰＷＭ信号Ｓ２４Ｂ（図３（Ｅ））を出力段１１３へ送出する。

出力段１１２は、スイッチング素子であるＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor）１１２Ａ及びＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ｂによって構成されており、ＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ａ及びＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ｂがそれぞれ交互にスイッチング動作することにより、ゲートドライバ１２４から供給されたＰＷＭ信号Ｓ２４Ａを増幅し、その増幅したＰＷＭ出力信号Ｓ２５ＡをＰＷＭ出力端子１０５Ｎを介してローパスフィルタ８へ出力する。

また出力段１１３は、出力段１１２と同様に、スイッチング素子であるＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ａ及びＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ｂによって構成されており、ＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ａ及びＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ｂがそれぞれ交互にスイッチング動作することにより、ゲートドライバ１２４から供給されたＰＷＭ信号Ｓ２４Ｂを増幅し、その増幅したＰＷＭ出力信号Ｓ２５ＢをＰＷＭ出力端子１０５Ｌを介してローパスフィルタ９へ出力する。

ところでアンプ制御部１１４の自己診断回路１２７は、Ｄ級アンプＩＣ１０５の温度等を検出するようになされており、例えばＤ級アンプＩＣ１０５が所定温度以上の高温になったことを検出すると、インタフェース１２９及び入出力端子１０５Ｈを介してマイクロコンピュータ４へ温度検出信号を出力すると共に、保護回路１２８へ当該温度検出信号を送出する。

保護回路１２８は、自己診断回路１２７から温度検出信号が供給された場合、或いはマイクロコンピュータ４から制御命令が供給された場合、当該温度検出信号及び制御命令に応じて、信号処理部１１１を停止させたり、信号処理部１１１のゲインを落とすことにより、Ｄ級アンプＩＣ１０５の温度上昇を抑制し得るようになされている。

（３）過電流保護回路の構成
かかる構成に加えてＤ級アンプＩＣ１０５は、過電流保護回路１３１を有している。この過電流保護回路１３１は、信号処理部１１１、出力段１１２、出力段１１３及びアンプ制御部１１４へ供給される電流を電圧として検出するための導線抵抗部１４１、抵抗１４２、抵抗１４３及びコンパレータ１４４でなる電流検出部１３２と、信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４への過電流を検出するための異常検出部１３３と、異常検出部１３３により過電流が検出された際、信号処理部１１１、出力段１１２、出力段１１３及びアンプ制御部１１４へ流れる電流を遮断するためのスイッチ１３４と、過電流の誤検出を防止するためのスパイク防止回路１３５とにより構成されている。

実際上、過電流保護回路１３１の電流検出部１３２は、リードフレームでなる電源入力端子１０５Ａ、電源入力端子１０５Ａのリードフレーム及び導線による導線抵抗を利用した導線抵抗部１４１（約１０［ｍΩ］）がバッテリ２とスイッチ１３４との間に設けられている。

また電流検出部１３２では、バッテリ２に対して電源入力端子１０５Ａと並列接続された電源入力端子１０５Ｂを介して抵抗１４２及び抵抗１４３が直列接続されており、抵抗１４２及び抵抗１４３をそれぞれ抵抗値１０［Ω］及び抵抗値１２［ｋΩ］に設定するようになされている。

これにより電流検出部１３２では、バッテリ２の電圧が１２［Ｖ］であるため、抵抗１４２及び抵抗１４３に対して約１［ｍＡ］の電流が流れ、抵抗１４２と抵抗１４３との接続点Ｐ１２に接続されたコンパレータ１４４の反転入力端子に対して、過電流を検出するための１１．９９［Ｖ］の基準電圧を印加するようになされている。

コンパレータ１４４は、非反転入力端子が導線抵抗部１４１とスイッチ１３４との接続点Ｐ１１に接続され、反転入力端子が抵抗１４２と抵抗１４３との接続点Ｐ１２に接続されている。

このコンパレータ１４４は、接続点Ｐ１１の電圧が接続点Ｐ１２の電圧（１１．９９［Ｖ］）より大きい場合、すなわち導線抵抗部１４１に１［Ａ］未満の電流しか流れておらず、当該導線抵抗部１４１の両端に０．０１［Ｖ］より小さい電位差しか生じないとき、出力端子から「Ｈｉｇｈ」レベルの出力信号Ｓ４１を出力する。

またコンパレータ１４４は、接続点Ｐ１１の電圧が接続点Ｐ１２の電圧（１１．９９［Ｖ］）より小さい場合、すなわち導線抵抗部１４１に１［Ａ］より大きな電流が流れ、当該導線抵抗部１４１の両端に０．０１［Ｖ］より大きな電位差が生じたとき、出力端子から「Ｌｏｗ」レベルの出力信号Ｓ４１を出力する。

異常検出部１３３は、コンパレータ１４４から出力された出力信号Ｓ４１と、出力段１１２から出力されたＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａと、出力段１１３から出力されたＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂとをそれぞれ反転した後、当該反転した出力信号Ｓ４１とＰＷＭ出力信号Ｓ２５ＡとＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂとの論理積をとり、その結果得られる「Ｌｏｗ」レベル又は「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号Ｓ４２をスパイク防止回路１３５経由の検出信号Ｓ４３としてスイッチ１３４へ出力する。

スイッチ１３４は、異常検出部１３３及びスパイク防止回路１３５を介して「Ｌｏｗ」レベルの検出信号Ｓ４３が供給されていると、過電流等の異常が発生していない正常状態であるものとして、当該スイッチ１３４をオンし続け、バッテリ２から信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４と出力段１１２及び出力段１１３とへ電流を流すようになされている。

一方スイッチ１３４は、異常検出部１３３及びスパイク防止回路１３５を介して「Ｈｉｇｈ」レベルの異常検出信号Ｓ４３が供給されると、過電流等が発生した異常状態であるものとして、当該スイッチ１３４をオフし、バッテリ２から信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４と出力段１１２及び出力段１１３とへの電力供給を遮断するようになされている。

因みにＤ級アンプＩＣ１０５では、導線抵抗部１４１（約１０［ｍΩ］）を介して信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４に約１［ｍＡ］程度の電流が流れたとき、当該信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４が動作するようになされているが、この電流は無視できるほど小さいため０［Ａ］とみなすことができ、またこの電流による導線抵抗部１４１の両端に生じる電位差は無視できるほど小さい１０［μＶ］であるため、０［Ｖ］とみなすことができる。

ところで図３に示したように、Ｄ級アンプＩＣ１０５では、ゲートドライバ１２４から出力段１１２に入力される「Ｈｉｇｈ」レベル又は「Ｌｏｗ」レベルのＰＷＭ信号Ｓ２４Ａと、出力段１１３に入力される「Ｈｉｇｈ」レベル又は「Ｌｏｗ」レベルのＰＷＭ信号Ｓ２４Ｂとの組み合わせが全部で３種類ある。以下、過電流等の異常が発生していない正常状態におけるそれぞれの場合について説明する。

まずＤ級アンプＩＣ１０５では、ゲートドライバ１２４から出力段１１２へ供給されるＰＷＭ信号Ｓ２４Ａ（図３（Ｄ））が「Ｈｉｇｈ」レベルでかつ出力段１３へ供給されるＰＷＭ信号Ｓ２４Ｂ（図３（Ｅ））が「Ｌｏｗ」レベルのとき、出力段１１２のＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ａがオフするので当該出力段１１２へ電流が流れない一方、出力段１１３のＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ａがオンするので導線抵抗部１４１及びスイッチ１３４を介して当該出力段１１３へ１０［Ａ］の電流が流れる。

このとき電流検出部１３２は、図４（Ａ）に示すように、バッテリ２の電圧（１２［Ｖ］）から導線抵抗部１４１の両端に生じる０．１［Ｖ］の電位差分だけ降圧した１１．９［Ｖ］の電圧が接続点Ｐ１１に印加することになる。

従ってコンパレータ１４４は、図４（Ｂ）に示すように、接続点Ｐ１１の電圧（１１．９［Ｖ］）が接続点Ｐ１２の基準電圧（１１．９９［Ａ］）より小さくなるので、「Ｌｏｗ」レベルの出力信号Ｓ４１を出力することになる。

また出力段１１２は、図４（Ｃ）に示すように、ＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ａがオフし、かつＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ｂがオンしているため、当該出力段１１２の出力側がグランド端子１０５Ｉを介して接地するので、「Ｌｏｗ」レベルのＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａを出力する。

さらに出力段１１３は、図４（Ｄ）に示すように、ＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ａがオンし、かつＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ｂがオフしているため、接続点Ｐ１１と同じ電圧の「Ｈｉｇｈ」レベルのＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂを出力する。

そして図４（Ｅ）に示すように、異常検出部１３３は、コンパレータ１４４から「Ｌｏｗ」レベルの出力信号Ｓ４１、出力段１１２から「Ｌｏｗ」レベルのＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ、及び出力段１１３から「Ｈｉｇｈ」レベルのＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂを受け取ると、正常状態であるものとして「Ｌｏｗ」レベルの異常検出信号Ｓ４２を出力する。

次にＤ級アンプＩＣ１０５では、ゲートドライバ１２４から出力段１１２へ供給されるＰＷＭ信号Ｓ２４Ａ（図３（Ｄ））が「Ｌｏｗ」レベルでかつ出力段１１３へ供給されるＰＷＭ信号Ｓ２４Ｂ（図３（Ｅ））が「Ｈｉｇｈ」レベルのとき、出力段１１２のＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ａがオンするので導線抵抗部１４１及びスイッチ１３４を介して当該出力段１１２へ１０［Ａ］の電流が流れる一方、出力段１１３のＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ａがオフするので当該出力段１１３へ電流が流れない。

このとき電流検出部１３２は、導線抵抗部１４１に１０［Ａ］の電流が流れるので、バッテリ２の電圧（１２［Ｖ］）から導線抵抗部１４１の両端に生じる０．１［Ｖ］の電位差分だけ降圧した１１．９［Ｖ］の電圧が接続点Ｐ１１に印加することになる。

従ってコンパレータ１４４は、接続点Ｐ１１の電圧（１１．９［Ｖ］）が接続点Ｐ１２の基準電圧（１１．９９［Ａ］）より小さくなるので、「Ｌｏｗ」レベルの出力信号Ｓ４１（図４（Ｂ））を出力することになる。

また出力段１１２は、ＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ａがオンし、かつＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ｂがオフしているため、接続点Ｐ１１と同じ電圧の「Ｈｉｇｈ」レベルのＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ（図４（Ｃ））を出力する。

さらに出力段１１３は、ＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ａがオフし、かつＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ｂがオンしているため、当該出力段１１３の出力側がグランド端子１０５Ｉを介して接地するので、「Ｌｏｗ」レベルのＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂ（図４（Ｄ））を出力する。

そして異常検出部１３３は、コンパレータ１４４から「Ｌｏｗ」レベルの出力信号Ｓ４１、出力段１１２から「Ｈｉｇｈ」レベルのＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ、及び出力段１１３から「Ｈｉｇｈ」レベルのＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂを受け取ると、正常状態であるものとして「Ｌｏｗ」レベルの異常検出信号Ｓ４２（図４（Ｅ））を出力する。

次にＤ級アンプＩＣ１０５では、パルス発生器１３０により生成されたパルス信号Ｓ３１（図３（Ｃ））をパルス信号Ｓ２２Ａ（図３（Ａ））及びＳ２２Ｂ（図３（Ｂ））に合成したことにより、ゲートドライバ１２４から出力段１１２へ入力されるＰＷＭ信号Ｓ２４Ａ（図３（Ｄ））、及び出力段１１３へ供給されるＰＭＷ信号Ｓ２４Ｂ（図３（Ｅ））が共に「Ｈｉｇｈ」レベルとなるのとき、出力段１１２のＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ａがオフし、かつ出力段１１３のＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ａもオフするので、出力段１１２及び出力段１１３へ電流が流れない。

このとき電流検出部１３２は、導線抵抗部１４１に電流が流れないため、接続点Ｐ１１に対してバッテリ２の電圧（１２［Ｖ］）がそのまま印加することになる。

従ってコンパレータ１４４は、接続点Ｐ１１の電圧（１２［Ｖ］）が接続点Ｐ１２の基準電圧（１１．９９［Ａ］）より大きくなるので、「Ｈｉｇｈ」レベルの出力信号Ｓ４１（図４（Ｂ））を出力することになる。

また出力段１１２は、ＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ａがオフし、かつＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ｂがオンしているため、当該出力段１１２の出力側がグランド端子１０５Ｉを介して接地するので、「Ｌｏｗ」レベルのＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ（図４（Ｃ））を出力する。

そして異常検出部１３３は、コンパレータ１４４から「Ｈｉｇｈ」レベルの出力信号Ｓ４１、出力段１１２から「Ｌｏｗ」レベルのＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ、及び出力段１１３から「Ｌｏｗ」レベルのＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂを受け取ると、正常状態であるものとして「Ｌｏｗ」レベルの異常検出信号Ｓ４２（図４（Ｅ））を出力する。

このようにＤ級アンプＩＣ１０５では、パルス発生器１３０により生成されたパルス信号Ｓ３１（図３（Ｃ））と、パルス信号Ｓ２２Ａ（図３（Ａ））及びＳ２２Ｂ（図３（Ｂ））とをＯＲ回路１２６Ａ及び１２６Ｂによって合成したことにより、出力段１１２及び出力段１１３のＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ａ及び１１３Ａが共にオフし、出力段１１２から出力されたＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ、及び出力段１１３から出力されたＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂが共に「Ｌｏｗ」レベルとなるタイミングを生成することができ、そのとき導線抵抗部１４１に電流が流れず、コンパレータ１４４から「Ｈｉｇｈ」レベルの出力信号Ｓ４１を出力することになる。

以上のように異常検出部１３３は、出力段１１２及び出力段１１３の一方に導線抵抗部１４１及びスイッチ１３４を介して１０［Ａ］の電流が流れたとき、又は出力段１１２及び出力段１１３に電流が流れておらず、かつ導線抵抗部１４１にも電流が流れていないとき、正常状態であるものとして、常に「Ｌｏｗ」レベルの異常検出信号Ｓ４２を出力する。

そしてスイッチ１３４は、異常検出部１３３及びスパイク防止回路１３５を介して「Ｌｏｗ」レベルの検出信号Ｓ４３が供給されていると、当該スイッチ１３４をオンし続け、バッテリ２から信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４と出力段１１２及び出力段１１３とへ電流を流すようになされている。

ところでＤ級アンプＩＣ１０５５では、ローパスフィルタ８及び９の影響により出力段１１２及び出力段１１３の出力側の電圧の立ち上り及び立ち下がりの応答が遅れたり、当該電圧の立ち上り及び立ち下がり勾配が急峻でない場合がある。

この場合、Ｄ級アンプＩＣ１０５では、出力段１１２のＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ａのオンオフ動作、及び出力段１１３のＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ａのオンオフ動作と、導線抵抗部１４１を流れる電流のタイミングとに僅かな時間ずれが生じる場合がある。

このとき図５（Ａ）に示すように、Ｄ級アンプＩＣ１０５では、異常検出部１３３により「Ｈｉｇｈ」レベルの出力信号Ｓ４１が出力された後、図５（Ｂ）に示すように、僅かな時間を経てＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａが「Ｌｏｗ」レベルになる。

またＤ級アンプＩＣ１０５では、異常検出部１３３により「Ｌｏｗ」レベルの出力信号Ｓ４１が出力された後、僅かな時間を経てＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａが「Ｈｉｇｈ」レベルになる。

このＤ級アンプＩＣ１０５では、出力段１１２のＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１２Ａのオンオフ動作と、出力段１１３のＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ１１３Ａのオンオフ動作との時間ずれはないものとし、そのため、当該出力段１１２から出力されるＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ（図５（Ｂ））と、出力段１１３から出力されるＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂ（図５（Ｃ））との位相のずれはないものとする。

従って図５（Ｄ）に示すように、スイッチ１３４は、スパイク防止回路１３５が設けられていない場合、異常検出部１３３により出力されたスパイク状の「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号Ｓ４２を取得するため、当該「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号Ｓ４２に基づいてオフしてしまう。

この場合、Ｄ級アンプＩＣ１０５では、スイッチ１３４がオフしたことによって信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４と出力段１１２及び出力段１１３とへの電力供給が遮断してしまうことになる。このときカーオーディオ装置１００では、異常検出部１３３の誤検出に応じてスイッチ１３４がオフするため、ＣＤプレーヤ６の再生音声出力やラジオチューナ７の放送音声出力等を完全に停止することになる。

スパイク防止回路１３５（図２）は、抵抗１５１及びコンデンサ１５２によるローパスフィルタとして構成されており、図５（Ｅ）に示すように、ＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ及びＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂと出力信号Ｓ４１とに僅かな時間ずれが生じた場合に発生するスパイク状の「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号Ｓ４２が所定の閾値より小さくなった検出信号Ｓ４３を生成することによって、検出信号Ｓ４３が閾値を下回るのでスイッチ１３４をオフしなくて済む。

このように過電流保護回路１２１では、スパイク防止回路１３５が設けられたことにより、ＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ及びＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂと出力信号Ｓ４１とに僅かな時間ずれが生じた場合に発生するスパイク状の「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号Ｓ４２によるスイッチ１３４の誤動作を防止することができる。

（４）過電流検出の様子
図６（Ａ）に示すように、電流検出部１３２は、時点ｔ３において例えば信号処理部１１１又はアンプ制御部１１４に規定の１［ｍＡ］よりも大きな１［Ａ］以上の過電流が流れてしまった場合、導線抵抗部１４１を流れる電流が増加するため、当該導線抵抗部１４１の両端に生じる電位差が大きくなり、１１．９［Ｖ］と比して一段と接続点Ｐ１１の電圧が低くなる。

また電流検出部１３２では、ゲートドライバ１２４から出力段１１２へ入力されるＰＷＭ信号Ｓ２４Ａ（図３（Ｄ））及び出力段１１３へ入力されるＰＷＭ信号Ｓ４２Ｂ（図３（Ｅ））が共に「Ｈｉｇｈ」レベルであり、出力段１１２及び出力段１１３へ電流が流れていないときでも、接続点Ｐ１１の電圧が接続点Ｐ１２へ印加する基準電圧（１１．９９［Ｖ］）より確実に低くなる。

従って電流検出部１３２では、時点ｔ３以降において接続点Ｐ１１の電圧が接続点Ｐ１２へ印加する基準電圧（１１．９９［Ｖ］）より常に低くなる。このため図６（Ｂ）に示すようにコンパレータ１４４は、時点ｔ３以降において常に「Ｌｏｗ」レベルの出力信号Ｓ４１を出力するようになる。

一方、図６（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように出力段１１２及び出力段１１３は、時点ｔ３以降においても常時１０［Ａ］の電流の供給を受けているため、ゲートドライバ１２４から入力されるＰＷＭ信号Ｓ２４Ａ及びＰＷＭ信号Ｓ２４Ｂにそれぞれ応じて正常状態と同様にＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ及びＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂを出力し続ける。

そのため図６（Ｅ）に示すように、異常検出部１３３は、時点ｔ３以降においてＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ（図６（Ｃ））が初めて「Ｌｏｗ」レベルになった時点ｔ４の瞬間、すなわち出力信号Ｓ４１（図６（Ｂ））、ＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ（図６（Ｃ））及びＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂ（図６（Ｄ））の全てが「Ｌｏｗ」レベルになった瞬間に、「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号Ｓ４２を出力する。

これによりスイッチ１３４は、異常検出部１３３からスパイク防止回路１３５を介して「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号Ｓ４３を受け取った時点で、当該スイッチ１３４をオフすることにより、信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４と出力段１１２及び出力段１１３とに対するバッテリ２からの電力供給を遮断する。

このように過電流保護回路１３１は、コンパレータ１４４から出力された出力信号Ｓ４１が「Ｌｏｗ」レベル、出力段１１２から出力されたＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａが「Ｌｏｗ」レベル、及び出力段１１３から出力されたＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂが「Ｌｏｗ」レベルのとき、すなわち本来１［ｍＡ］しか電流を必要としないところ、何らかの原因で信号処理部１１１又はアンプ制御部１１４へ１［Ａ］以上の過電流が流れている異常状態が発生した場合、異常検出部１３３及びスパイク防止回路１３５を介して「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号Ｓ４３をスイッチ１３４へ出力する。

このときスイッチ１３４は、「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号Ｓ４３に基づいてオフすることにより、バッテリ２から信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４と出力段１１２及び出力段１１３とへの電力供給を遮断することにより、Ｄ級アンプＩＣ１０５の破壊を防止することができる。

（５）動作及び効果
以上の構成において、Ｄ級アンプＩＣ１０５の過電流保護回路１３１では、導線抵抗部１４１を流れる電流を電圧として検出する電流検出部１３２から出力された出力信号Ｓ４１と、出力段１１２から出力されるＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａと、出力段１１３から出力されるＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂとに基づいて、異常検出部１３３によって過電流等の異常状態を検出する。

このとき信号処理部１１１は、ＯＲ回路１２６Ａ及び１２６ＢによってＰＷＭ信号Ｓ２２Ａ及び当該ＰＷＭ信号Ｓ２２Ａの波形が反転したＰＷＭ信号Ｓ２２Ｂと、パルス発生器１３０により生成されたパルス信号Ｓ３１とをそれぞれ合成することにより、ＰＷＭ信号Ｓ２４Ａ及びＳ２４Ｂが共に「Ｈｉｇｈ」レベルとなるタイミングを生成することができる。

従ってＤ級アンプＩＣ１０５では、出力段１１２及び出力段１１３からＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ及びＳ２５Ｂが共に「Ｌｏｗ」レベルとなる出力するタイミングを生成することができる。

そこでＤ級アンプＩＣ１０５は、ゲートドライバ１２４から出力段１１２へ供給されるＰＷＭ信号Ｓ２４Ａ、及び出力段１１３へ供給されるＰＷＭ信号Ｓ２４Ｂのどちらか一方が「Ｌｏｗ」レベルでもう一方が「Ｈｉｇｈ」レベルのとき、導線抵抗部１４１及びスイッチ１３４を介して出力段１１２及び出力段１１３の一方へ１０［Ａ］の電流が流れる。

このとき過電流保護回路１３１は、出力段１１２から出力されるＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ及び出力段１１３から出力されるＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂの一方が「Ｈｉｇｈ」レベルでもう一方が「Ｌｏｗ」レベルとなり、かつ電流検出部１３２から出力される出力信号Ｓ４１が「Ｌｏｗ」レベルとなり、異常検出部１３３により「Ｌｏｗ」レベルの検出信号Ｓ４２を出力する。

このように過電流保護回路１３１は、異常検出部１３３により「Ｌｏｗ」レベルの検出信号Ｓ４２が出力された場合、正常状態であるものとしてスイッチ１３４をオンし続け、信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４と出力段１１２及び出力段１１３とへの電力供給を継続し続ける。

これに対してＤ級アンプＩＣ１０５は、ゲートドライバ１２４から出力段１１２へ供給されるＰＷＭ信号Ｓ２４Ａ、及び出力段１１３へ供給されるＰＷＭ信号Ｓ２４Ｂが共に「Ｈｉｇｈ」レベルで、当該出力段１１２及び出力段１１３へ電流が流れていないときに、導線抵抗部１４１に１［Ａ］より大きな過電流が流れた場合、電流検出部１３２により出力される出力信号Ｓ４１が「Ｌｏｗ」レベルとなり、異常検出部１３３により「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号Ｓ４２が出力され、信号処理部１１１又はアンプ制御部１１４へ１［Ａ］より大きな過電流が流れた異常状態であるものとしてスイッチ１３４をオフする。

すなわち過電流保護回路１３１は、出力段１１２及び出力段１１３に電流が流れていない状態であるにもかかわらず、導線抵抗部１４１に１［Ａ］より大きな電流が流れ、接続点Ｐ１１の電圧が接続点Ｐ１２の電圧より低いとき、信号処理部１１１又はアンプ制御部１１４へ１［Ａ］より大きな過電流が流れた異常状態であるものと判断する。

このとき過電流保護回路１３１は、スイッチ１３４をオフすることにより、バッテリ２と、信号処理部１１１、出力段１１２、出力段１１３及びアンプ制御部１１４とを電気的に遮断し、当該信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４と出力段１１２及び出力段１１３とへ電流を流さないようにするので、Ｄ級アンプＩＣ１０５の破壊を防止することができると共に、当該Ｄ級アンプＩＣ１０５に起因するカーオーディオ装置１００の破壊を防止することができる。

また過電流保護回路１３１は、ＰＷＭ周期の例えば２周期毎にＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ及びＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂが共に「Ｌｏｗ」レベルとなるタイミングを生成することができるため、出力段１１２及び出力段１１３へ電流が供給されていない状態で、信号処理部１１１又はアンプ制御部１１４へ１［Ａ］より大きな過電流が流れたか否かを検出することができるので、ＰＷＭ周期の２周期毎に信号処理部１１１又はアンプ制御部１１４へ過電流が発生したか否かを検出することができる。

すなわち過電流保護回路１３１は、過電流が発生した時点からＰＷＭ周期の２周期分以内という僅かな時間内に過電流を検出し得、信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４と出力段１１２及び出力段１１３とへの電力供給を遮断することができる。

さらに過電流保護回路１３１は、ＡＢ級アンプのように所定レベルの電流を常に出力段へ流している場合、わざわざ出力段への電流供給を停止させてから過電流を検出しなくてはならないが、ＰＷＭ周期の２周期毎にＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ及びＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂが共に「Ｌｏｗ」レベルとなり、出力段１１２及び出力段１１３へ電流が流れていないタイミングがあるため、スピーカ３から音声を出力しながらでも常に過電流を検出することができる。

また過電流保護回路１３１は、スパイク防止回路１３５が設けられたことにより、コンパレータ１４４から出力される出力信号Ｓ４１と、出力段１１２から出力されるＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ、及び出力段１１３から出力されるＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂとに僅かな時間ずれが生じた場合に発生するスパイク状の「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号Ｓ４２を所定の閾値以下の検出信号Ｓ４３として生成することができ、当該時間ずれにより発生するスパイク状の「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号Ｓ４２によりスイッチ１３４がオフされるという誤動作を防止することができる。

さらに過電流保護回路１３１は、抵抗１４２及び抵抗１４３の抵抗値が適切に設定されたことにより、接続点Ｐ１２へ印加する基準電圧が決定されるため、例えば１［Ａ］以上の過電流が信号処理部１１１又はアンプ制御部１１４へ流れたことを検出することができ、１［Ａ］の時点で直ちに検出することができるので、信号処理部１１１、出力段１１２、出力段１１３及びアンプ制御部１１４の破壊を未然に防止することができる。

またＤ級アンプＩＣ１０５では、当該Ｄ級アンプＩＣ１０５内部に過電流保護回路１３１を設けることにより、当該当該Ｄ級アンプＩＣ１０５内部で発生する過電流を検出することができる。

以上の構成によれば、Ｄ級アンプＩＣ１０５の過電流保護回路１３１では、電流検出部１３２によってＤ級アンプＩＣ１０５へ流れる電流を電圧として検出し、また出力段１１２から出力されるＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａの電圧、及び出力段１１３から出力されるＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂの電圧を検出することにより、過電流が信号処理部１１１又はアンプ制御部１１４へ流れているか否かを検出し、その検出結果に応じてスイッチ１３４のオンオフ動作を切り換えることができる。これにより過電流保護回路１３１は、過電流を検出するとバッテリ２から信号処理部１１１及びアンプ制御部１１４と出力段１１２及び出力段１１３とへ流れる電流を遮断し、Ｄ級アンプＩＣ１０５の破壊を未然に防止することができる。

（６）他の実施の形態
なお上述した実施の形態においては、導線抵抗部１４１に電源入力端子１０５Ａ、リードフレーム及び導線の導線抵抗を利用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、導線抵抗部１４１に例えば約１０［ｍΩ］の抵抗が設けられるようにしても良い。

また上述した実施の形態においては、Ｄ級アンプＩＣ１０５がＤ級アンプの構成部品を半導体集積回路内に集積するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、Ｄ級アンプの構成部品をそれぞれ個々に設けるようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、パルス発生器１３０によりＰＷＭ周期の２周期毎に当該ＰＷＭ周期の２０％に相当する時間だけ「Ｈｉｇｈ」レベルとなるパルス信号Ｓ３１を生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば１秒に１回だけＰＷＭ周期の３０％に相当する時間「Ｈｉｇｈ」レベルとなるパルス信号を生成するようにしても良く、要するに、Ｄ級アンプＩＣ１０５に過電流が発生した場合に、当該Ｄ級アンプＩＣ１０５が破壊させないタイミングでバッテリ２からの電力供給を遮断することができるのであれば、その間隔及びパルス幅はいくらでもよい。

さらに上述した実施の形態においては、ＯＲ回路１２６Ａが、ＰＷＭ生成回路１２２から供給されたＰＷＭ信号Ｓ２２Ａと、パルス発生器１３０から供給されたパルス信号Ｓ３１との論理和をとることによりＰＷＭ信号Ｓ２３Ａを生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＯＲ回路１２６Ａの代わりにＰＷＭ生成回路１２２及びパルス発生器１３０とゲートドライバ１２４との接続を切り換えるようなスイッチを用い、パルス信号Ｓ３１が「Ｈｉｇｈ」レベルのときだけパルス発生器１３０とゲートドライバ１２４とを接続し、それ以外のときはＰＷＭ生成回路１２２とゲートドライバ１２４とを接続するようにして、ＰＷＭ信号Ｓ２３Ａを生成するようにしても良い。なおＯＲ回路１２６Ｂについても同様である。

さらに上述した実施の形態においては、異常検出部１３３が、コンパレータ１４４から出力された出力信号Ｓ４１、出力段１１２から出力されたＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ、及び出力段１１３から出力されたＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂをそれぞれ反転させた後に論理積をとるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば出力信号Ｓ４１、ＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ａ及びＰＷＭ出力信号Ｓ２５Ｂの論理和をとった後、その結果を反転するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、電流検出部１３２が、バッテリ２から信号処理部１１１、出力段１１２、出力段１１３及びアンプ制御部１１４へ供給される電流を電圧として検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、バッテリ２から信号処理部１１１、出力段１１２、出力段１１３及びアンプ制御部１１４へ供給される電流を電流値として検出するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、バッテリ２の電源電圧を１２［Ｖ］とし、導線抵抗部１４１を１０［ｍΩ］、抵抗１４２を１０［Ω］、抵抗１４３を１２［ｋΩ］とすることにより、基準電圧を１１．９９［Ｖ］に設定し、１［Ａ］以上の過電流を検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、所定の過電流を検出できるように、バッテリ２の電源電圧、導線抵抗部１４１、抵抗１４２、抵抗１４３を適宜変更するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、電流検出部として電流検出部１３２、異常判断部として異常検出部１３３、スイッチ部としてスイッチ１３４によって本発明の過電流保護回路としての過電流保護回路１３１を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成でなる電流検出部、異常検出部、スイッチ部によって過電流保護回路を構成するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、信号処理部として信号処理部１１１、第１出力段として出力段１１２、第２出力段として出力段１１３、電流検出部として電流検出部１３２、異常判断部として異常検出部１３３、スイッチ部としてスイッチ１３４によって本発明のＤ級アンプとしてのＤ級アンプＩＣ１０５を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成でなる信号処理部、第１出力段、第２出力段、電流検出部、異常判断部、スイッチ部によってＤ級アンプを構成するようにしても良い。

本発明の過電流保護回路及びＤ級アンプは、例えば据置型のＤ級アンプ等のその他種々に実装されたＤ級アンプに適用することができる。

カーオーディオ装置の構成を示す略線図である。Ｄ級アンプＩＣの回路構成を示す略線図である。ＰＷＭ信号波形を示す略線図である。正常状態の信号波形を示す略線図である。スパイク防止の様子を示す略線図である。異常状態の信号波形を示す略線図である。

符号の説明

１００……カーオーディオ装置、２……バッテリ、３……スピーカ、４……マイクロコンピュータ、１０５……Ｄ級アンプＩＣ、６……ＣＤプレーヤ、７……ラジオチューナ、８、９……ローパスフィルタ、１１１……信号処理部、１１２、１１３……出力段、１１２Ａ……ＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ、１１２Ｂ……ＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ、１１４……アンプ制御部、１２１……プリアンプ、１２２……ＰＷＭ生成回路、１２３……三角波発生器、１２４……ゲートドライバ、１２５……論理否定回路、１２７……自己診断回路、１２８……保護回路、１２９……インタフェース、１３１……過電流保護回路、１３２……電流検出部、１３３……異常検出部、１３４……スイッチ、１３５……スパイク防止回路、１４１……導線抵抗部、１４２、１４３、１５１……抵抗、１４４……コンパレータ、１５２……コンデンサ、１２６Ａ、１２６Ｂ……ＯＲ回路。

Claims

所定のパルス信号と所定の第１パルス幅変調信号とを合成することにより第１合成信号を生成し、また上記第１パルス幅変調信号とは逆位相の第２パルス幅変調信号と上記パルス信号とを合成することにより第２合成信号を生成する信号処理部と、上記第１合成信号に基づいてスイッチング動作し、上記第１合成信号を所定レベルの第１出力信号に増幅する第１出力段と、当該第１出力段とＢＴＬ（Bridged Transformer Less）接続され、上記第２合成信号に基づいてスイッチング動作し、上記第２合成信号を所定レベルの第２出力信号に増幅する第２出力段とを具えるアンプ部に対して、所定の電源からアンプ電流が供給されていることを検出する電流検出部と、
上記アンプ電流が供給されていないことを示す上記第１出力信号及び上記第２出力信号が上記第１出力段及び上記第２出力段から出力されたことを検出したときであって、かつ上記電流検出部により所定の電流値以上の基準アンプ電流が供給されていることを検出したとき、上記アンプ部における上記信号処理部へ過電流が流れた異常であると判断する異常判断部と、
上記電源と上記アンプ部との間に設けられ、上記異常判断部により異常であると判断された場合、上記電源と上記アンプ部とを電気的に遮断するスイッチ部と
を有する過電流保護回路。
上記電流検出部は、
上記電源と上記スイッチ部との間に設けられた第１抵抗と、
上記電源に対して上記第１抵抗と並列接続された第２抵抗と、
一端が上記第２抵抗と直列接続され、他端が接地された第３抵抗と、
上記第１抵抗と上記スイッチ部との間の電圧と、上記第２抵抗と上記第３抵抗との間の基準電圧とを比較することにより、上記基準アンプ電流が供給されていることを検出するコンパレータと
を有する請求項１に記載の過電流保護回路。
上記過電流保護回路は、
上記アンプ部と共に半導体集積回路の内部に設けられている
請求項２に記載の過電流保護回路。
上記第１抵抗は、
上記電源と接続された上記半導体集積回路における入出力端子の端子抵抗、及び当該入出力端子と上記スイッチ部とを接続するための導線の導線抵抗である
請求項３に記載の過電流保護回路。
上記過電流保護回路は、
上記第１抵抗を流れる上記基準アンプ電流と、上記第１出力段及び上記第２出力段へ供給される当該基準アンプ電流との間に時間ずれが発生したときに生じる上記スイッチ部の誤動作を防止するスパイク防止回路と
を有する請求項４に記載の過電流保護回路。
所定のパルス信号と所定の第１パルス幅変調信号とを合成することにより第１合成信号を生成し、また上記第１パルス幅変調信号とは逆位相の第２パルス幅変調信号と上記パルス信号とを合成することにより第２合成信号を生成する信号処理部と、上記第１合成信号に基づいてスイッチング動作し、上記第１合成信号を所定レベルの第１出力信号に増幅する第１出力段と、当該第１出力段とＢＴＬ接続され、上記第２合成信号に基づいてスイッチング動作し、上記第２合成信号を所定レベルの第２出力信号に増幅する第２出力段とを具えるアンプ部と、
上記アンプ部に対して所定の電源からアンプ電流が供給されていることを検出する電流検出部と、上記アンプ電流が供給されていないことを示す上記第１出力信号及び上記第２出力信号が上記第１出力段及び上記第２出力段から出力されたことを検出したときであって、かつ上記電流検出部により所定の電流値以上の基準アンプ電流が供給されていることを検出したとき、上記アンプ部における上記信号処理部へ過電流が流れた異常であると判断する異常判断部と、上記電源と上記アンプ部との間に設けられ、上記異常判断部により異常であると判断された場合、上記電源と上記アンプ部とを電気的に遮断するスイッチ部とを具える過電流保護回路と
を有するＤ級アンプ。
第１パルス幅変調信号、及び上記第１パルス幅変調信号に対して逆位相の第２パルス幅変調信号を生成する信号処理部と、上記第１パルス幅変調信号に基づいてスイッチング動作し、上記第１パルス幅変調信号を所定レベルの第１出力信号に増幅する第１出力段と、上記第１出力段とＢＴＬ接続され、上記第２パルス幅変調信号に基づいてスイッチング動作し、上記第２パルス幅変調信号を所定レベルの第２出力信号に増幅する第２出力段とを具えるアンプ部に対して、所定の電源からのアンプ電流が供給されていることを検出する電流検出部と、
上記アンプ電流が供給されていないことを示す上記第１出力信号及び上記第２出力信号を上記第１出力段及び上記第２出力段から出力されたことを検出したときであって、かつ上記電流検出部により所定の電流値以上の上記アンプ電流が供給されていることを検出したとき、上記アンプ部における上記信号処理部へ過電流が流れた異常であると判断する異常判断部と、
上記電源と上記アンプ部との間に設けられ、上記異常判断部により異常であると判断された場合、上記電源と上記アンプ部とを電気的に遮断するスイッチ部と
を有する過電流保護回路。