JPH06350350A - Protection circuit - Google Patents
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- JPH06350350A JPH06350350A JP5140271A JP14027193A JPH06350350A JP H06350350 A JPH06350350 A JP H06350350A JP 5140271 A JP5140271 A JP 5140271A JP 14027193 A JP14027193 A JP 14027193A JP H06350350 A JPH06350350 A JP H06350350A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は保護回路に関し、詳しく
は、オーディオ用パワーアンプ等に使用される出力用パ
ワートランジスタが地絡発生時に破壊するのを未然に防
止する保護回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protection circuit, and more particularly to a protection circuit which prevents output power transistors used in audio power amplifiers or the like from being destroyed when a ground fault occurs.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、Ｂ級プッシュプル方式などのオ
ーディオ用パワーアンプ等では、出力端子が接地電位に
短絡〔以下、地絡と称す〕した時、出力用パワートラン
ジスタに過電流が流れて破壊されることがある。従っ
て、地絡発生時に上記パワートランジスタが破壊される
のを未然に防止するために保護回路を具備することが一
般的である。2. Description of the Related Art For example, in a class B push-pull audio power amplifier or the like, when an output terminal is short-circuited to a ground potential (hereinafter, referred to as a ground fault), an overcurrent flows through the output power transistor and is destroyed. It may be done. Therefore, it is general to provide a protection circuit to prevent the power transistor from being destroyed when a ground fault occurs.
【０００３】その保護回路の従来例を図４に示して説明
する。A conventional example of the protection circuit will be described with reference to FIG.
【０００４】図４に示す保護回路において、（1a）（1
b）はそれぞれ出力用パワートランジスタで、電源電圧
Ｖccが供給される電源端子（2）とＧＮＤ間に直列に配
置されてＢ級プッシュプル動作する。（3）は入力信号
源（4）に差動アンプ（5）を介してパワートランジスタ
（1a）の前段に設けられたドライバトランジスタで、パ
ワートランジスタ（1a）をドライブし、出力側にＢ級プ
ッシュプル動作信号を送出する。（6）はドライバトラ
ンジスタ（3）の前段に設けられたカレントミラー回路
で、定電流源（7）からのバイアス電流をパワートラン
ジスタ（1a）に所定の電流値でもって供給する。In the protection circuit shown in FIG. 4, (1a) (1
Reference characters b) are output power transistors, which are arranged in series between the power supply terminal (2) to which the power supply voltage Vcc is supplied and GND and perform a class B push-pull operation. (3) is a driver transistor provided in the input signal source (4) via the differential amplifier (5) before the power transistor (1a), which drives the power transistor (1a) and pushes the class B push to the output side. Sends pull action signal. (6) is a current mirror circuit provided in front of the driver transistor (3), and supplies the bias current from the constant current source (7) to the power transistor (1a) with a predetermined current value.
【０００５】（8）はパワートランジスタ（1a）を起動
させるための起動回路で、一方の端子（9）にフィルタ
電圧ＶFが印加され、他方の端子（10）に電源電圧Ｖcc
に基づく基準電圧Ｖrefが印加される差動アンプ（11）
と、その差動アンプ（11）にカレントミラー回路（12）
を介して接続された起動トランジスタ（13）で回路構成
される。その起動トランジスタ（13）は、トランジスタ
（14）及び前記カレントミラー回路（6）を介してドラ
イバトランジスタ（3）に接続される。尚、この起動回
路（8）のフィルタ電圧ＶFが印加される端子（9）に
は、図示しないが、電解コンデンサが接続されており、
電源投入と同時にこの電解コンデンサが充電され、それ
と伴って起動回路（8）に入力されるフィルタ電圧ＶFが
ＧＮＤ電位から徐々に立ち上がりその後一定の電位に安
定する。Reference numeral (8) is a starting circuit for starting the power transistor (1a). The filter voltage V F is applied to one terminal (9) and the power supply voltage Vcc is applied to the other terminal (10).
Amplifier (11) to which the reference voltage Vref based on
And a current mirror circuit (12) for the differential amplifier (11)
The circuit is composed of a start-up transistor (13) connected via. The starting transistor (13) is connected to the driver transistor (3) via the transistor (14) and the current mirror circuit (6). Although not shown, an electrolytic capacitor is connected to the terminal (9) to which the filter voltage V F of the starting circuit (8) is applied,
When the power is turned on, the electrolytic capacitor is charged, and the filter voltage V F input to the starting circuit (8) gradually rises from the GND potential and then stabilizes at a constant potential.
【０００６】（15）はパワートランジスタ（1a）の異常
電流を検出し、その検出信号に基づいてパワートランジ
スタ（1a）を遮断する地絡検出回路で、パワートランジ
スタ（1a）とベース共通に接続されたトランジスタ（1
6）と抵抗（17）とで過電流検出部が構成され、トラン
ジスタ（18）及び感度設定用ツェナーダイオード（19）
と複数のトランジスタ（20）〜（22）を介して、そのト
ランジスタ（22）の出力をドライバトランジスタ（3）
のベースに接続する。Reference numeral (15) is a ground fault detection circuit that detects an abnormal current in the power transistor (1a) and shuts off the power transistor (1a) based on the detection signal. The ground fault detection circuit is connected to the power transistor (1a) in common with the base. Transistor (1
6) and the resistor (17) form an overcurrent detection unit, and the transistor (18) and the sensitivity setting Zener diode (19)
And the output of the transistor (22) through the plurality of transistors (20) to (22) to the driver transistor (3).
Connect to the base of.
【０００７】上記構成からなる保護回路の動作を以下に
説明する。The operation of the protection circuit having the above structure will be described below.
【０００８】通常、パワーアンプの電源投入による起動
時、起動回路（8）に入力されるフィルタ電圧ＶFはＧＮ
Ｄ電位から緩やかに立ち上がり低い電位にあるため、起
動トランジスタ（13）がＯＮしており、トランジスタ
（14）をカットオフする。これにより、カレントミラー
回路（6）が作動せず、パワートランジスタ（1a）がＢ
級プッシュプル動作を開始しない。その後、上記フィル
タ電圧ＶFが上昇するので、起動トランジスタ（13）が
ＯＦＦし、トランジスタ（14）がＯＮする。これによ
り、カレントミラー回路（6）が作動し、パワートラン
ジスタ（1a）に所定のバイアス電流が流れてＢ級プッシ
ュプル動作を開始する。Normally, when the power amplifier is started by turning on the power, the filter voltage V F input to the starting circuit (8) is GN.
Since the voltage rises gently from the D potential and is at a low potential, the starting transistor (13) is ON, and the transistor (14) is cut off. As a result, the current mirror circuit (6) does not operate, and the power transistor (1a) becomes B
Not start push-pull operation. After that, since the filter voltage V F rises, the starting transistor (13) is turned off and the transistor (14) is turned on. As a result, the current mirror circuit (6) operates, a predetermined bias current flows through the power transistor (1a), and the class B push-pull operation is started.
【０００９】この時、パワートランジスタ（1a）の出力
電圧ＶOは、図５に示すように上記起動回路（8）でのフ
ィルタ電圧ＶFと対応し、電源投入後、ＧＮＤ電位から
緩やかに立ち上がりその後中点電位Ｖa〔電源電圧Ｖcc
のほぼ半分〕で安定する。このように、パワーアンプで
は、出力電圧ＶOをＧＮＤ電位から緩やかに立ち上がり
徐々に中点電位Ｖaに達する起動波形とすることによ
り、電源投入時にスピーカから発生するショック音の周
波数を下げ、聴感上のショック音を緩和するようにして
いる。At this time, the output voltage V O of the power transistor (1a) corresponds to the filter voltage V F in the starting circuit (8) as shown in FIG. 5, and gradually rises from the GND potential after the power is turned on. After that, the midpoint potential Va [power supply voltage Vcc
Of about half]. As described above, in the power amplifier, the output voltage V O is gradually increased from the GND potential to gradually reach the midpoint potential Va, so that the frequency of the shock sound generated from the speaker when the power is turned on is lowered, and the audible feeling is reduced. I try to reduce the shock noise.
【００１０】ここで、パワートランジスタ（1a）の動作
中、何らかの異常により出力端子（23）が地絡した場
合、パワートランジスタ（1a）には大きなショート電流
が流れ、そのパワートランジスタ（1a）のエミッタ−ベ
ース間電圧が大きくなり、ツェナーダイオード（19）に
より設定される感度レベルＬでもってトランジスタ（1
8）がＯＮする。このトランジスタ（18）のＯＮによ
り、トランジスタ（20）〜（22）が順次ＯＮし、そのト
ランジスタ（22）のＯＮによりドライバトランジスタ
（3）のベース電位を下げ、パワートランジスタ（1a）
をＯＦＦさせてその破壊を防止する。Here, if the output terminal (23) is grounded due to some abnormality during operation of the power transistor (1a), a large short-circuit current flows through the power transistor (1a), causing an emitter of the power transistor (1a). -The voltage between the bases becomes large, and the transistor (1
8) turns on. When the transistor (18) is turned on, the transistors (20) to (22) are sequentially turned on, and when the transistor (22) is turned on, the base potential of the driver transistor (3) is lowered, and the power transistor (1a).
Is turned off to prevent the destruction.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の保護回路では、パワートランジスタ（1a）の起動
後、その出力電圧ＶOが中点電位Ｖaに達した時点以降
に、何らかの原因により地絡が発生した場合、上記出力
電圧ＶOが中点電位Ｖaで安定した状態にあるため、前述
したように地絡検出回路（15）により地絡電流を検出す
ることができ、その地絡検出回路（15）から出力される
検出信号に基づき、パワートランジスタ（1a）をＯＦＦ
させてその破壊を未然に防止できるので問題はない。By the way, in the above-described conventional protection circuit, after the power transistor (1a) is activated, after the output voltage V O reaches the midpoint potential Va, the ground fault is caused for some reason. If the output voltage V O is stable at the midpoint potential Va, the ground fault detection circuit (15) can detect the ground fault current as described above. The power transistor (1a) is turned off based on the detection signal output from (15).
There is no problem because the destruction can be prevented in advance.
【００１２】しかしながら、前述したように電源投入時
におけるスピーカからのショック音の緩和という目的か
ら、図５に示すように起動時での出力電圧ＶOの立ち上
がりを緩やかとしていることに基づき、次のような問題
があった。However, for the purpose of alleviating the shock sound from the speaker when the power is turned on as described above, the following is based on the fact that the output voltage V O rises gently at the time of startup as shown in FIG. There was such a problem.
【００１３】即ち、何らかの原因により電源投入以前か
ら地絡が発生していた場合、その地絡状態で電源投入す
ると、図６に示すように起動直後に地絡電流がパワート
ランジスタ（1a）に流れ続けることになる。この場合、
地絡電流は、上述したように出力電圧ＶOのＧＮＤ電位
からの立ち上がりが緩やかであるため、地絡検出回路
（15）での感度レベルＬに達しないので、その地絡検出
回路（15）により検出することが不可能であり、この地
絡電流が流れ続けることにより、パワートランジスタ
（1a）が破壊するという問題があった。That is, when a ground fault has been generated before the power is turned on for some reason, when the power is turned on in the ground fault state, a ground fault current flows to the power transistor (1a) immediately after the start as shown in FIG. Will continue. in this case,
Since the ground fault current does not reach the sensitivity level L in the ground fault detection circuit (15) because the rise of the output voltage V O from the GND potential is gentle as described above, the ground fault detection circuit (15). Therefore, there is a problem in that the power transistor (1a) is destroyed due to the continuous flow of the ground fault current.
【００１４】ここで、上記問題を解消するために地絡検
出回路（15）での感度を高くすることも考えられるが、
地絡検出回路（15）を単純に高感度に設定すると、入力
信号が大きくなった時、パワートランジスタ（1a）の出
力も大きくなるため、地絡検出回路（15）が誤動作する
不具合が生じて不適である。Here, it is conceivable to increase the sensitivity in the ground fault detection circuit (15) in order to solve the above problem.
If the ground fault detection circuit (15) is simply set to high sensitivity, the output of the power transistor (1a) will also increase when the input signal becomes large, causing a malfunction of the ground fault detection circuit (15). Not suitable.
【００１５】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、地絡状態で電
源投入した場合であっても、その起動直後での地絡状態
を確実に検出してパワートランジスタの破壊を未然に防
止し得る保護回路を提供することにある。Therefore, the present invention has been proposed in view of the above problems, and an object of the present invention is to ensure the ground fault state immediately after the start even when the power is turned on in the ground fault state. Another object of the present invention is to provide a protection circuit which can prevent the damage of the power transistor by detecting it.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明の保護回路は、電源投入後
に出力電圧がＧＮＤ電位から立ち上がりその後中点電位
に安定させる起動回路と、地絡発生によるパワートラン
ジスタの異常電流を所定の感度で検出し、その検出信号
に基づいてパワートランジスタを遮断する地絡検出回路
とを含む保護回路において、出力電圧が中点電位に達す
るまでに生じる地絡状態によるパワートランジスタの異
常電流を地絡検出回路よりも高感度で検出し、その検出
信号に基づいて出力電圧のＧＮＤ電位からの立ち上がり
を急峻とする起動波形補正回路を付設したことを特徴と
する。As a technical means for achieving the above object, the protection circuit of the present invention comprises a starting circuit for stabilizing the output voltage from the GND potential to the midpoint potential after the power is turned on, and a ground circuit. In a protection circuit including a ground fault detection circuit that detects an abnormal current of a power transistor due to a fault occurrence with a predetermined sensitivity and shuts off the power transistor based on the detection signal, a ground that occurs until the output voltage reaches the midpoint potential. An abnormal current of the power transistor due to the fault state is detected with higher sensitivity than the ground fault detection circuit, and a start waveform correction circuit for abruptly rising the output voltage from the GND potential based on the detection signal is provided. To do.
【００１７】尚、上記保護回路において、パワートラン
ジスタの起動時に入力信号を遮断すると共に起動波形補
正回路を作動可能状態とし、その起動後、出力電圧が中
点電位に達して安定した時点で入力信号を供給可能にす
ると共に起動波形補正回路を非作動状態とするスイッチ
ング回路を設けることが望ましい。In the above protection circuit, the input signal is cut off when the power transistor is activated and the activation waveform correction circuit is activated, and after activation, the input signal is stabilized when the output voltage reaches the midpoint potential and stabilizes. It is desirable to provide a switching circuit that makes it possible to supply the power supply and the inactivating waveform correction circuit.
【００１８】[0018]
【作用】本発明に係る保護回路では、出力電圧が中点電
位に達するまでに生じる地絡状態、特に、電源投入以前
に地絡が発生し、その地絡状態で電源投入した場合で
も、電源投入により発生した地絡電流を起動波形補正回
路で検出し、その検出信号に基づいてパワートランジス
タの出力電圧のＧＮＤ電位からの立ち上がりを急峻とす
ることにより、地絡電流を地絡検出回路の感度レベルま
で引き上げて地絡検出回路により検出できるようにす
る。これにより、出力電圧が中点電位に達するまでに生
じる地絡状態であっても、地絡検出回路により検出で
き、パワートランジスタを遮断してその破壊を未然に防
止できる。In the protection circuit according to the present invention, a ground fault occurs until the output voltage reaches the midpoint potential, in particular, a ground fault occurs before the power is turned on, and even if the power is turned on in the ground fault, the power is turned on. The start-up waveform correction circuit detects the ground-fault current generated by turning on, and makes the output voltage of the power transistor rise sharply from the GND potential based on the detection signal, thereby making the ground-fault current sensitive to the ground-fault detection circuit. Raise it to the level so that it can be detected by the ground fault detection circuit. As a result, even in the case of a ground fault condition that occurs until the output voltage reaches the midpoint potential, it can be detected by the ground fault detection circuit, and the power transistor can be shut off to prevent its destruction.
【００１９】[0019]
【実施例】本発明に係る保護回路の実施例を図１乃至図
３に示して説明する。尚、図４乃至図６と同一又は相当
部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a protection circuit according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same or corresponding parts as those in FIGS. 4 to 6 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.
【００２０】本発明の特徴は、図１に示すように出力電
圧ＶOが中点電位Ｖaに達するまでに生じる地絡状態によ
るパワートランジスタの異常電流を地絡検出回路（15）
よりも高感度で検出し、出力電圧ＶOのＧＮＤ電位から
の立ち上がりを急峻とする起動波形補正回路（24）を付
設したことにある。具体的に、この高感度な地絡検出を
可能とした起動波形補正回路（24）は、パワートランジ
スタ（1a）及び地絡検出回路（15）のトランジスタ（1
6）とベース共通に接続したトランジスタ（25）と抵抗
（26）とで地絡検出部が構成され、トランジスタ（27）
及び感度設定用ツェナーダイオード（28）と複数のトラ
ンジスタ（29）〜（31）を介して、そのトランジスタ
（31）の出力を起動回路（8）の差動アンプ（11）に基
準電圧Ｖrefが印加される端子（9）に接続する。尚、こ
の起動波形補正回路（24）を高感度な地絡検出を可能と
するため、上記抵抗（26）を抵抗（17）よりも小さいも
のを使用する。A feature of the present invention is that, as shown in FIG. 1, a ground fault detection circuit (15) detects an abnormal current of a power transistor due to a ground fault condition occurring until the output voltage V O reaches the midpoint potential Va.
This is because a start-up waveform correction circuit (24) for detecting the output voltage V O with a higher sensitivity than the above and for making the rise of the output voltage V O from the GND potential steep is attached. Specifically, the start-up waveform correction circuit (24) that enables this highly sensitive ground fault detection includes a power transistor (1a) and a transistor (1) of the ground fault detection circuit (15).
6) and the base (commonly connected) transistor (25) and resistor (26) constitute a ground fault detector, and the transistor (27)
Also, the reference voltage Vref is applied to the differential amplifier (11) of the starting circuit (8) through the output of the transistor (31) via the sensitivity setting Zener diode (28) and the plurality of transistors (29) to (31). Connected to the terminal (9). In addition, in order to enable the ground wave detection with high sensitivity, the startup waveform correction circuit (24) uses a resistor (26) smaller than the resistor (17).
【００２１】また、本発明の保護回路では、上述した起
動波形補正回路（24）を設けたことに伴って、パワート
ランジスタ（1a）の起動時に入力信号を遮断すると共に
起動波形補正回路（24）を作動可能状態とし、その起動
後、出力電圧ＶOが中点電位Ｖaに達して安定した時点で
入力信号を供給可能にすると共に起動波形補正回路（2
4）を非作動状態とするスイッチング回路（32）を設け
ることが好ましい。具体的に、このスイッチング回路
（32）は、起動回路（8）のフィルタ電圧ＶFが印加され
る端子（9）に接続された差動アンプ（33）及びその差
動アンプ（33）に接続されたトランジスタ（34）（35）
で構成され、一方のトランジスタ（34）の出力を入力信
号源（4）の出力側のトランジスタ（36）に接続し、他
方のトランジスタ（35）の出力を起動波形補正回路（2
4）のトランジスタ（37）のベースに接続する。Further, in the protection circuit of the present invention, since the start-up waveform correction circuit (24) described above is provided, the input signal is cut off when the power transistor (1a) is started up, and the start-up waveform correction circuit (24) is also provided. Is activated, and after its activation, when the output voltage V O reaches the midpoint potential Va and becomes stable, the input signal can be supplied and the activation waveform correction circuit (2
It is preferable to provide a switching circuit (32) for deactivating 4). Specifically, the switching circuit (32) is connected to the differential amplifier (33) connected to the terminal (9) to which the filter voltage V F of the starting circuit (8) is applied and the differential amplifier (33). Transistors (34) (35)
The output of one transistor (34) is connected to the transistor (36) on the output side of the input signal source (4), and the output of the other transistor (35) is connected to the startup waveform correction circuit (2).
Connect to the base of transistor (37) in 4).
【００２２】次に、上記構成からなる保護回路の地絡検
出動作を説明する。Next, the ground fault detection operation of the protection circuit having the above configuration will be described.
【００２３】本発明の特徴は、出力電圧ＶOが中点電位
Ｖaに達するまでに生じる地絡状態の検出にある。即
ち、電源投入以前に地絡が発生し、その地絡状態で電源
投入した起動時の場合、電源投入によりパワートランジ
スタ（1a）に流れる地絡電流を起動波形補正回路（24）
で検出する。この起動波形補正回路（24）では高感度な
地絡検出が可能であるため、パワートランジスタ（1a）
の地絡電流が地絡検出回路（15）での感度レベルＬより
も低いものであっても、確実に検出される。The feature of the present invention resides in the detection of the ground fault condition which occurs before the output voltage V O reaches the midpoint potential Va. That is, when a ground fault occurs before the power is turned on and the power is turned on in the ground fault state at the time of startup, the ground fault current flowing in the power transistor (1a) due to the power is turned on is corrected by the start waveform correction circuit (24).
Detect with. This startup waveform correction circuit (24) can detect ground faults with high sensitivity, so power transistor (1a)
Even if the ground fault current is lower than the sensitivity level L in the ground fault detection circuit (15), it is reliably detected.
【００２４】即ち、地絡状態によりパワートランジスタ
（1a）に流れる地絡電流でもって、そのパワートランジ
スタ（1a）のエミッタ−ベース間電圧が大きくなり、抵
抗（26）により設定される高感度レベルでもってトラン
ジスタ（27）がＯＮする。このトランジスタ（27）のＯ
Ｎにより、トランジスタ（29）〜（31）が順次ＯＮし、
そのトランジスタ（31）のＯＮにより起動回路（8）の
差動アンプ（11）のベース電位である基準電圧Ｖrefを
下げることになる。この検出信号に基づいて差動アンプ
（11）の基準電圧Ｖrefが下がると、図２（ｂ）に示す
ように等価的にフィルタ電圧ＶFのＧＮＤ電位からの立
ち上がりが急峻となり、これに伴ってパワートランジス
タ（1a）の出力電圧ＶOもＧＮＤ電位からの立ち上がり
が急峻となる。That is, due to the ground fault current flowing in the power transistor (1a) due to the ground fault condition, the emitter-base voltage of the power transistor (1a) becomes large, and at the high sensitivity level set by the resistor (26). Therefore, the transistor (27) is turned on. O of this transistor (27)
Depending on N, the transistors (29) to (31) are sequentially turned on,
Turning on the transistor (31) lowers the reference voltage Vref which is the base potential of the differential amplifier (11) of the starting circuit (8). When the reference voltage Vref of the differential amplifier (11) decreases based on this detection signal, the filter voltage V F equivalently rises sharply from the GND potential as shown in FIG. 2 (b). output voltage V O of the power transistor (1a) also becomes steep rise from the GND potential.
【００２５】この起動波形補正回路（24）により出力電
圧ＶOのＧＮＤ電位からの立ち上がりを急峻にすると、
図３に示すように出力電圧ＶOの急峻な立ち上がりに伴
って地絡電流が地絡検出回路（15）の感度レベルＬまで
引き上がる。このように上記地絡電流が地絡検出回路
（15）での感度レベルＬに達していれば、その地絡検出
回路（15）により検出できる。即ち、ツェナーダイオー
ド（19）により設定される感度レベルＬでもってトラン
ジスタ（18）がＯＮし、これにより、トランジスタ（2
0）〜（22）が順次ＯＮし、そのトランジスタ（22）の
ＯＮによりドライバトランジスタ（3）のベース電位を
下げ、パワートランジスタ（1a）をＯＦＦさせてその破
壊を防止する。When the startup waveform correction circuit (24) makes the rising edge of the output voltage V O from the GND potential steep,
As shown in FIG. 3, the ground fault current rises to the sensitivity level L of the ground fault detection circuit (15) with the steep rise of the output voltage V O. Thus, if the ground fault current reaches the sensitivity level L in the ground fault detection circuit (15), it can be detected by the ground fault detection circuit (15). That is, the transistor (18) is turned on at the sensitivity level L set by the Zener diode (19), which causes the transistor (2
0) to (22) are sequentially turned on, the base potential of the driver transistor (3) is lowered by turning on the transistor (22), and the power transistor (1a) is turned off to prevent its destruction.
【００２６】ここで、電源投入による起動時、起動波形
補正回路（24）を作動させることにより、出力電圧ＶO
のＧＮＤ電位からの立ち上がりを急峻とすると、その状
態で入力信号源（4）から入力信号がパワートランジス
タ（1a）に入力されていた場合、高感度に設定している
関係上、その入力信号により恰も地絡が発生した状態と
して地絡検出回路（15）が誤動作する虞がある。そこ
で、この起動時には、スイッチング回路（32）におい
て、差動アンプ（33）に起動回路（8）のフィルタ電圧
ＶFを印加するようにしているが、この時点ではそのフ
ィルタ電圧ＶFが低い電位にあるため、トランジスタ（3
4）がＯＮし、これにより、トランジスタ（36）がＯＮ
して入力信号を遮断する。これによって、上述した起動
時における地絡検出の誤動作を未然に防止する。Here, at the time of start-up by turning on the power, the start-up waveform correction circuit (24) is operated to output the output voltage V O.
If the input signal source (4) inputs the input signal to the power transistor (1a) in that state when the rising edge from the GND potential of is sharp, the input signal causes In addition, there is a possibility that the ground fault detection circuit (15) may malfunction as a state in which a ground fault has occurred. Therefore, at the time of this startup, the switching circuit (32) is configured to apply the filter voltage V F of the startup circuit (8) to the differential amplifier (33). At this time, the filter voltage V F has a low potential. Because the transistor (3
4) turns on, which turns on the transistor (36)
And cut off the input signal. As a result, the malfunction of the ground fault detection at the time of startup described above is prevented.
【００２７】一方、この電源投入による起動時、スイッ
チング回路（32）のトランジスタ（32）は、ＯＦＦして
いるため、トランジスタ（37）がＯＦＦしているので、
前述したように起動波形補正回路（24）は作動可能状態
にあるが、起動後に出力電圧ＶOが中点電位Ｖaに達する
と、起動回路（8）のフィルタ電圧ＶFが一定の電圧に安
定するので、スイッチング回路（32）の差動アンプ（3
3）が作動し、トランジスタ（35）がＯＮすると共にト
ランジスタ（34）がＯＦＦする。これにより、トランジ
スタ（36）がＯＦＦして入力信号がパワートランジスタ
（1a）に供給可能な状態になると共にトランジスタ（3
7）がＯＮして起動波形補正回路（24）を非作動状態に
設定する。On the other hand, since the transistor (32) of the switching circuit (32) is off at the time of activation by turning on the power, the transistor (37) is off.
As described above, the startup waveform correction circuit (24) is in an operable state, but when the output voltage V O reaches the midpoint potential Va after startup, the filter voltage V F of the startup circuit (8) stabilizes at a constant voltage. Therefore, the switching circuit (32) differential amplifier (3
3) operates, the transistor (35) turns on and the transistor (34) turns off. As a result, the transistor (36) is turned off so that the input signal can be supplied to the power transistor (1a) and the transistor (3
7) is turned on and the startup waveform correction circuit (24) is set to the inactive state.
【００２８】尚、上述したように電源投入による起動時
に地絡状態となっていない通常の場合には、起動波形補
正回路（24）はパワートランジスタ（1a）に地絡電流が
流れないため作動しないので、図２（ａ）に示すように
出力電圧ＶOのＧＮＤ電位からの立ち上がりは緩やかな
ままであり、出力電圧ＶOが中点電位Ｖaに達した時点以
降に地絡が発生した場合には、従来と同様にして、地絡
検出回路（15）でその地絡電流を検出し、その検出信号
に基づいてパワートランジスタ（1a）をＯＦＦさせてそ
の破壊を防止する。Incidentally, as described above, in the normal case where the ground fault is not generated at the time of startup by turning on the power, the startup waveform correction circuit (24) does not operate because the ground fault current does not flow in the power transistor (1a). Therefore, as shown in FIG. 2A, the rise of the output voltage V O from the GND potential remains gradual, and when the ground fault occurs after the time when the output voltage V O reaches the midpoint potential Va. In the same manner as in the prior art, the ground fault detection circuit (15) detects the ground fault current, and turns off the power transistor (1a) based on the detection signal to prevent its destruction.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明に係る保護回路によれば、出力電
圧が中点電位に達するまでに生じる地絡状態、特に、電
源投入以前に地絡が発生し、その地絡状態で電源投入し
た場合でも、電源投入により発生した地絡電流を起動波
形補正回路で検出し、その検出信号に基づいてパワート
ランジスタの出力電圧のＧＮＤ電位からの立ち上がりを
急峻とすることにより、その地絡状態を地絡検出回路に
より検出できるので、パワートランジスタを有効に遮断
してその破壊を未然に防止でき、信頼性が大幅に向上す
る。According to the protection circuit of the present invention, a ground fault occurs until the output voltage reaches the midpoint potential, particularly a ground fault occurs before the power is turned on, and the power is turned on in the ground fault. Even in such a case, the ground fault current generated by turning on the power is detected by the start-up waveform correction circuit, and the rise of the output voltage of the power transistor from the GND potential is made steep based on the detection signal, so that the ground fault state is grounded. Since it can be detected by the fault detection circuit, the power transistor can be effectively cut off and its destruction can be prevented, and the reliability is greatly improved.
【図１】本発明に係る保護回路の実施例を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a protection circuit according to the present invention.
【図２】（ａ）は通常のパワートランジスタの出力電圧
を示す特性図、（ｂ）は地絡状態で電源投入した場合の
パワートランジスタの出力電圧を示す特性図FIG. 2A is a characteristic diagram showing an output voltage of a normal power transistor, and FIG. 2B is a characteristic diagram showing an output voltage of a power transistor when power is turned on in a ground fault state.
【図３】起動波形補正回路による出力電圧の立ち上がり
の急峻化で地絡検出回路により検出できる地絡電流を示
す特性図FIG. 3 is a characteristic diagram showing a ground fault current that can be detected by the ground fault detection circuit by making the rising edge of the output voltage steep by the start waveform correction circuit.
【図４】従来の保護回路を示す回路図FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional protection circuit.
【図５】パワートランジスタの出力電圧を示す特性図FIG. 5 is a characteristic diagram showing an output voltage of a power transistor.
【図６】電源投入による起動時に発生した地絡電流を示
す特性図FIG. 6 is a characteristic diagram showing a ground fault current generated at startup when the power is turned on.
1a 出力用パワートランジスタ 8 起動回路 15 地絡検出回路 24 起動波形補正回路 32 スイッチング回路 ＶO 出力電圧 Ｖa 中点電位1a the output power transistor 8 activation circuit 15 ground fault detection circuit 24 starts the waveform correction circuit 32 switching circuit V O output voltage Va midpoint potential
Claims (2)
立ち上がりその後中点電位に安定させる起動回路と、地
絡発生によるパワートランジスタの異常電流を所定の感
度で検出し、その検出信号に基づいてパワートランジス
タを遮断する地絡検出回路とを含む保護回路において、
出力電圧が中点電位に達するまでに生じる地絡状態によ
るパワートランジスタの異常電流を地絡検出回路よりも
高感度で検出し、その検出信号に基づいて出力電圧のＧ
ＮＤ電位からの立ち上がりを急峻とする起動波形補正回
路を付設したことを特徴とする保護回路。1. A start-up circuit that raises the output voltage from the GND potential after power-on and stabilizes at the midpoint potential, and an abnormal current of the power transistor due to the occurrence of a ground fault is detected with a predetermined sensitivity, and the power is detected based on the detection signal. In a protection circuit including a ground fault detection circuit that cuts off a transistor,
An abnormal current of the power transistor due to a ground fault condition that occurs until the output voltage reaches the midpoint potential is detected with higher sensitivity than the ground fault detection circuit, and the output voltage G is detected based on the detection signal.
A protection circuit having a start-up waveform correction circuit for making the rise from the ND potential steep.
に入力信号を遮断すると共に起動波形補正回路を作動可
能状態とし、その起動後、出力電圧が中点電位に達して
安定した時点で入力信号を供給可能にすると共に起動波
形補正回路を非作動状態とするスイッチング回路を設け
たことを特徴とする請求項１記載の保護回路。2. The input signal is blocked when the output power transistor is activated and the activation waveform correction circuit is activated, and the input signal is supplied when the output voltage reaches the midpoint potential and stabilizes after activation. 2. The protection circuit according to claim 1, further comprising a switching circuit that enables the activation waveform correction circuit and deactivates the startup waveform correction circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5140271A JPH06350350A (en) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | Protection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5140271A JPH06350350A (en) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | Protection circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06350350A true JPH06350350A (en) | 1994-12-22 |
Family
ID=15264898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5140271A Withdrawn JPH06350350A (en) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | Protection circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06350350A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7030700B2 (en) | 2004-04-15 | 2006-04-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voltage level detector for power amplifier protection control |
| JP2010087692A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Btl amplifier protection circuit |
-
1993
- 1993-06-11 JP JP5140271A patent/JPH06350350A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7030700B2 (en) | 2004-04-15 | 2006-04-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voltage level detector for power amplifier protection control |
| US7167055B2 (en) | 2004-04-15 | 2007-01-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voltage level detector for power amplifier protection control |
| JP2010087692A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Btl amplifier protection circuit |
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