JPH07327355A - スイッチングレギュレータの保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチングレギュレータのドライバトラン
ジスタを保護する。 【構成】 スイッチングレギュレータ５の出力信号を電
源とする高効率増幅器において、ＢＴＬ構成された出力
トランジスタ１２乃至１５が地絡または天絡されたこと
を示す地絡検出回路１７及び１８または天絡検出回路１
９また２０の出力信号と、電源電圧Ｖ_CCの過電圧／サー
ジを検出したことを示す電圧検出回路１６の出力信号と
に応じて、停止回路２３の出力信号が駆動回路１０に印
加される。そして、駆動回路１０は非動作の状態とな
り、ドライバトランジスタ８はオフされ、保護される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高効率増幅器に用いて
好適なスイッチングレギュレータの保護回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スイッチングレギュレータの出
力信号を電源電圧として用いた増幅器がある。このよう
な増幅器において、スイッチングレギュレータの出力信
号を増幅器の出力信号に応じて変化させたり、または、
正・負に反転させることによって、増幅器の高効率化が
達成されている。スイッチングレギュレータ方式の高効
率増幅器を音響用パワーアンプとして用いた従来例を示
す。

【０００３】図２において、レギュレータ（３）から発
生する電圧Ｖ_Cは、増幅器（１）の出力トランジスタに
印加される。増幅器（１）の出力信号は、制御回路
（２）に印加され、前記出力信号に応じて制御信号が発
生する。レギュレータ（３）とドライバとはスイッチン
グレギュレータを構成し、前記制御信号に応じてドライ
バトランジスタ（４）がオン・ オフすることによっ
て、電圧Ｖ_Cが可変する。電圧Ｖ_Cは増幅器（１）の出力
信号に追従して変化するので、電力損失を最小にするこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
おいて、電源電圧が通常使用時よりも高くなる過電圧の
状態となったり、電源電圧にサージが発生し電圧が非常
に高くなる場合には、ドライバトランジスタ（４）のコ
レクタ−エミッタ間電圧が高くなり、ドライバトランジ
スタ（４）が破壊されるという問題が発生していた。

【０００５】また、増増器（１）の出力端が天絡及び地
絡されると、増増器（１）を構成する出力トランジスタ
に大電流が流れ、前記大電流により出力トランジスタが
破壊されることがあるが、前記大電流がドライバトラン
ジスタ（４）にも流れるので、ドライバトランジスタ
（４）が破壊されるという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点に鑑み
成されたものであり、スイッチングレギュレータを構成
するドライバトランジスタを保護するスイッチングレギ
ュレータの保護回路において、前記ドライバトランジス
タを駆動する駆動回路と、前記スイッチングレギュレー
タの出力信号を電源とし、オーディオ信号を増幅する増
幅回路と、該増幅回路の異常を検出する異常検出回路
と、該異常検出回路の出力信号に応じて、前記駆動回路
を停止する停止回路と、から成ることを特徴とする。

【０００７】また、前記増幅器をＢＴＬ構成としたこと
を特徴とする。さらに、前記異常検出回路は、電源電圧
の過電圧及びサージを検出し、前記増幅器を構成する出
力トランジスタが天絡または地絡していることを検出す
ることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明に依れば、増幅器の異常が検出される
と、停止回路から出力信号が発生し、駆動回路の動作が
停止する。その為ドライバトランジスタはオフするの
で、ドライバトランジスタが過電圧及び大電流による破
壊から保護することができる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図であり、
（５）はドライバトランジスタ（６）、ダイオード
（７）、コイル（８）及びコンデンサ（９）から成るス
イッチングレギュレータ、（１０）はドライバトランジ
スタ（６）を駆動する駆動回路、（１１）はトランジス
タ（１２）乃至（１５）によりＢＴＬ（Blanced Tarans
formerless）構成された出力増幅部、（１６）は過電圧
及びサージ等による電源電圧が高くなったことを検出す
る電圧検出回路、（１７）及び（１８）はトランジスタ
（１２）及び（１３）がそれぞれ地絡されたことを検出
する地絡検出回路、（１９）及び（２０）はトランジス
タ（１４）及び（１５）がそれぞれ天絡されたことを検
出する天絡検出回路、（２１）は入力増幅器、（２２）
は出力増幅部（１１）及び入力増幅器（２１）にバイア
スを供給するバイアス回路、（２３）は駆動回路（１
０）及びバイアス回路（２２）を停止させる停止回路で
ある。

【００１０】図１において、オーディオ信号は入力増幅
器（２１）で増幅された後、出力増幅器（１１）に印加
される。オーディオ信号が正に振幅していると、例え
ば、トランジスタ（１２）及び（１５）が動作し、トラ
ンジスタ（１２）からトランジスタ（１３）への方向に
流れる電流でスピーカ（２４）が駆動し、オーディオ信
号が負に振幅していると、トランジスタ（１３）からト
ランジスタ（１４）への方向に電流が流れ、スピーカ
（２４）が駆動する。

【００１１】トランジスタ（１２）及び（１３）のコレ
クタは、スイッチングレギュレータ（５）の出力信号が
電源として印加される。スイッチングレギュレータ
（５）の出力信号レベルは、コンデンサー（９）の端子
電圧で決まり、ドライバトランジスタ（６）のオンまた
はオフの比でコンデンサー（９）の充放電が制御される
ことにより変化する。そして、ドライバトランジスタ
（６）のオンまたはオフは、駆動回路（１０）の出力信
号によって行われ、前記出力信号は出力増幅部（１２）
で増幅されたオーディオ信号のレベルに応じて発生す
る。よって、スイッチングレギュレータ（５）の出力信
号は、増幅されたオーディオ信号のレベルに追従するの
で、出力増幅部の効率を高めることができる。

【００１２】ところで、電源電圧Ｖ_CCが過電圧となった
り、電源電圧Ｖ_CCにサージ電圧が発生すると、電圧検出
回路（１６）で検出される。そして、検出されたことを
示す信号が検出回路（１６）から停止回路（２４）に印
加される。尚、電圧検出回路（１６）は、電源電圧Ｖ_CC
と接地との間に直列接続された複数のシェナーダイオー
ドと、接地側のシェナーダイオードのアノードと接地と
の間に挿入された抵抗とから成り、電源電圧Ｖ_CCが所定
電圧以上に高くなると、前記シェナーダイオードと抵抗
とに電流が流れ、前記抵抗の電圧降下により出力信号が
発生する。

【００１３】停止回路（２３）において、電圧検出回路
（１６）の出力信号が印加されると、駆動回路（１０）
を動作停止させる為の信号が停止回路（２３）からバイ
アス回路（２２）及び第１制御回路（１１）に印加され
る。停止回路（２３）の出力信号に応じて、バイアス回
路（２２）が動作停止しバイアスが発生しなくなり、ト
ランジスタ（１２）乃至（１５）は駆動しなくなり、過
電圧及びサージによる破壊から保護できる。また、駆動
回路（１０）の動作も停止し、ドライブトランジスタ
（６）は駆動されないので、非動作の状態となり、過電
圧及びサージ等による破壊から保護できる。そして、電
圧検出回路（１６）の出力信号がなくなると、停止回路
（２３）の出力信号がなくなり、バイアスはバイアス回
路（２２）から出力増幅部（５）に印加されると共に、
駆動回路（１０）の出力信号によりドライバトランジス
タ（６）が駆動する。よって、再び、出力増幅部（１
１）及びスイッチングレギュレータ（５）は通常に動作
する。

【００１４】また、トランジスタ（１４）及び（１５）
のコレクタが接地された状態、即ち、地絡されたとする
と、トランジスタ（１２）及び（１３）に過電流が流れ
る。トランジスタ（１２）及び（１３）に過電流が流れ
ると、地絡検出回路（１７）及び（１８）においてそれ
ぞれ検出され、検出したことを示す出力信号が地絡検出
回路（１７）及び（１８）から停止回路（２３）に印加
される。尚、地絡検出回路（１７）及び（１８）は、例
えば、トランジスタ（１３）及び（１４）のベース−エ
ミッタ間に接続された直列抵抗と、前記直列抵抗の接続
点電圧で動作されるトランジスタとにより構成され、過
電流により接続点電圧が上昇すると前記トランジスタが
オンし、出力信号が前記トランジスタから発生する。

【００１５】また、トランジスタ（１３）及び（１４）
のエミッタが電源に接続された状態、即ち、天絡された
とすると、トランジスタ（１３）の天絡の場合、トラン
ジスタ（１６）に過電流が流れ、トランジスタ（１４）
の天絡の場合、トランジスタ（１５）に過電流が流れ
る。そして、前記過電流は、天絡検出回路（１９）及び
（２０）で検出され、検出したことを示す出力信号が天
絡検出回路（１９）及び（２０）から停止回路（２３）
に印加される。尚、天絡検出回路（１９）及び（２０）
は、例えば、地絡検出回路（１７）及び（１８）と同
様、ベース−エミッタ間に接続された直列抵抗と、前記
直列抵抗の中点電圧で動作されるトランジスタとで構成
される。

【００１６】地絡検出回路（１７）及び（１８）の出力
信号と天絡検出回路（１９）及び（２０）の出力信号と
のうち、１つの出力信号でも停止回路（２３）に印加さ
れると、停止回路（２３）から出力信号が発生し、バイ
アス回路（２２）からバイアスが発生しなくなると共
に、駆動回路（１０）の動作が停止する。その為、出力
トランジスタ（１２）乃至（１５）は駆動しなくなり、
出力トランジスタ（１２）乃至（１５）に大電流が流れ
なくなる。さらに、同時に、ドライバトランジスタ
（６）も駆動しなくなるので、ドライバトランジスタ
（６）に大電流が流れず、ドライバトランジスタ（６）
を破壊から保護することができる。出力トランジスタ
（１２）乃至（１５）とドライバトランジスタ（６）と
を同時に駆動しないようにしているので、ドライバトラ
ンジスタ（６）が破壊される危険度が一層減少する。ま
た、ドライバトランジスタ（６）を駆動しないと、スイ
ッチングレギュレータ（５）から出力信号が発生しない
ので、出力増幅部（１１）に電源が供給されず、出力ト
ランジスタ（１２）乃至（１５）をさらに保護できると
いう利点も有する。

【００１７】

【発明の効果】従って、本発明に依れば、過電圧やサー
ジ等を検出する検出回路の出力信号を用いて、ドライバ
トランジスタを駆動しないようにしてドライバトランジ
スタを保護しているので、過電圧／サージ発生時の出力
トランジスタだけでなく、スイッチングレギュレータの
ドライバトランジスタも保護できる。特に、天絡及び地
絡時にも、ドライバトランジスタを駆動させないように
しているので、天絡及び地絡時のドライバトランジスタ
の破壊を一層防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。

【図２】従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

５ スイッチングレギュレータ ６ ドライブトランジスタ １０ 駆動回路 １１ 出力増幅部 １２，１３，１４，１５ 出力トランジスタ １６ 電圧検出回路 １７，１８ 地絡検出回路 １９，２０ 天絡検出回路 ２２ バイアス回路 ２３ 停止回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチングレギュレータを構成するド
   ライバトランジスタを保護するスイッチングレギュレー
   タの保護回路において、 前記ドライバトランジスタを駆動する駆動回路と、 前記スイッチングレギュレータの出力信号を電源とし、
   オーディオ信号を増幅する増幅回路と、 該増幅回路の異常を検出する異常検出回路と、 該異常検出回路の出力信号に応じて、前記駆動回路を停
   止させる停止回路と、から成ることを特徴とするスイッ
   チングレギュレータの保護回路。
2. 【請求項２】 前記増幅器をＢＴＬ構成としたことを特
   徴とする請求項１記載のスイッチングレギュレータの保
   護回路。
3. 【請求項３】 前記異常検出回路は、電源電圧の過電圧
   及びサージを検出し、前記増幅器を構成する出力トラン
   ジスタが天絡または地絡していることを検出することを
   特徴とする請求項１記載のスイッチングレギュレータの
   保護回路。