JPS5831603A - 増幅器の電源供給回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電源供給回路に関し、特にオーディオ機器等の
電力増幅器の電源供給回路に関するものである。

一般に電力増幅器のための電源電圧は、その出力段にお
ける最大出力を考慮して決定されてお゛す、従って出力
増幅素子の電源供給端には常に当該電源電圧が印加され
ていることになる。よって、無信号時や小信号時におい
て出力増幅素子には大きな電圧が印加されるから、高耐
圧素子を用いる必要があると共に、当該素子に消費され
る電力が大となって熱損失が増大するから放熱器も大型
とならざるを得ない。

本発明の目的は電力増幅器の出力段における電力損失を
軽減して装置の小型を図９得る電源供給回路を提供する
ことである。

本発明による増幅器の電源供給回路は、増幅器の出力信
号のピークレベルに応じて方形波状交流電圧のパルス幅
を変化せしめるパルス幅変調手段を設け、このパルス幅
変調手段の出力を積分し、この積分出力を増幅器の電源
電圧としている。

パルス幅変調手段の好ましい態様としては、方形波状交
流電圧を発生する手段と積分段との間に可飽和リアクト
ルを設け、増幅器の出力ピークレベルに応じた制御信号
により可飽和リアクトルの励磁状態を制御するようにな
されている。

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す回路図であり、例えば外
部よシの直流電圧は交流電圧発生手段としてのインバ、
−タ゛１によシ一定周波数の方形波状の交流電圧に変換
され、パルストランス２によシ昇圧される。トランス２
の２次巻線の中点０は接地ラインとなっており、両端α
、ｌの電圧は、可飽和リアクトル３，３′を経ると共に
更にダイオードＤＩ、Ｄ２及び’Ｘ　ｔ　Ｄ２’よ構成
る整流回路を夫々介して積分回路４へ入力される。積分
されて直流電圧化された正負小力ｄ　、　ｄ’は、電力
増幅段５の電源電圧として用いられる。

当該電力増幅段５は、例えば８級プツシ−プル構成であ
シ、ＮＰＮ及びＰＮＰ型の１対の出力トランジスタＱｌ
　ｒ　Ｑｌ’よりなシ、両トランジスタＱＩ、ＱＩ′の
エミッタ出力が抵抗ＲＥ　、　ＲＥ　’を介してスピー
カ等の共通負荷Ｒ［、を電力弊動する。両トランジスタ
町。

Ｑｌ／　のコレクタ電極へ積分回路４の正負直流電圧ｄ
　、　ｄｌが夫々供給されている。両トランジスタＱ１
　ｔＱｌ′のベース共通入力には電圧増幅段９の出力が
印加されており、この電圧増幅段６０入力信号ＩＮに応
じて回路出力ＯＵＴの負荷ＲＬが駆動されるものである
。尚、抵抗Ｒ１１Ｒ２は負帰還回路を構成している。

増幅器の出力ＯＵＴはダイオードＤ４．Ｄ４′によって
それぞれ正及び負の信号に分離されてピークホールド回
路７に印加されている。ピークホールド回路７は増幅器
出力の正及び負のピークレベルを検出しこれをホールド
する。制御信号発生回路８はピークホールド回路７の出
力に応じ次制御信号を発生するものであシ、例えば出力
ＯＵＴが正の場合にはそのピークレベルに応じた負の制
御信号ＶＣが、又出力ＯＵＴが負の場合にはそのピーク
レベルに応じた正の制御信号ｖＣ′がそれぞれ発生する
ようになっている。これら制御信号ＶＣ、ＶＣは可飽和
リアクトル３，３′の整流回路側の出力端す、ｇにダイ
オードＤ３　＊　Ｄ３’を夫々介して印加されておシ、
可飽和リアクトル３，３′の励磁制御をなすものである
０ 第２図は第１図の回路の正側部分の一部のみを抽出し、
かつ制御信号発生回路８を等測的に可変電圧源ｖｏとし
て示し、たものである。第３図は第２図の回路動作を説
明する波形図であり、第３図（α）〜（ｃ）は第２図の
回路の各部信号α〜Ｃに夫々対応している。第３図の時
刻ｔ１において方形波人力αが正から負へ急峻に変イヒ
すると、整流ダイオードＤ１は電圧を阻止し、可飽和リ
アクトル３はそれまで磁気飽和状態にあったものが、ダ
イオードＤ３により制御電圧ｖｃが印加されることによ
って逆方向に励磁されることになる。換言すれば、磁束
の飽和状態が電圧ＶＣによシ減磁されて磁束のリセット
がなされることになる。ここでリセットされる磁束の量
Δφは印加電圧を時間積分したものと°して表わされる
から、方診波電圧をＶとすると盗式となる０ ｔ２ ｉφ＝−ｆ　　（Ｖ−ｖｃ）ｄｔ−・−−−−・・−＜
１１ｔ１ 尚、Ｎは可飽和リアクトルの巻き数である。次に時刻ｔ
２において方形波人力αが正に反転すると、可飽和リア
クトルには電圧■が印加されて今までと反対方向に励磁
含・れることになる。しかしなかと、時刻ｔｌ以前にお
ける飽和磁束から（１）式で示されるリセットされた磁
束Δφを差し引いた磁束が残留しているために、可飽和
リアクトルにはわずかの励磁電流もか流れない。よって
可飽和リアクトル３の出力端の電圧波形すは未だ立上ら
ず′、所定時間、遅、れた時刻ｔ３にて、リアクトル３
は飽和方向へ向かって、瞬時に飽和する。よって、その
時刻ｔ３でリアクトル３の出力端の波形すは正側へ立上
ることになる。

ここで、時刻ｔ１”ｔ２の間においてリセットされた磁
束の量と、時刻ｔ２〜ｔ３の間において励磁された磁束
の量とは等しくなければならないから、（■−ｖｃ）・
（ｔ２−６ｔ）＝”・（ｔ３ｔ２）・・・・・・（２）
なる式が成立する。（２）式の左辺は第３図（ｈ）の負
側の斜線部の面積に相当し、右辺は正側の斜線部の面積
に相当する。そして、（２）式から判るように制御電圧
ｖｃのレベルに応じて（１！３−６ｚ）が変化すること
になるから、結果的に可飽和リアクトル３の出力端の波
形すの正パルスは制御電圧ｖｃの大きさによりそのパル
ス幅が変調されたパルス幅変調出力波形となる。従って
、ダイオードＤＩによる整流出力は第３図（Ｃ）のよう
になって、パルス幅変調出力のみが導出されて積分回路
４で平滑化される。

この平滑出力、ｄは制御電圧ｖｃのレベルに対応した直
流電圧となっており第３図（−のような正の電圧が得ら
れる。負側についても上記の動作と全く同様である。

このように、制御電圧ｖｃ、ｖｃ′　として増、Ｓ器の
出力ＯＵＴ　’ｔｙ）ピークレベルに応じた信号を用い
れば、積分回路４の正負出力ｄ　、　ｄ／は、低周波の
信号では第４図（ａ）に示す様にある一定のオフセット
電圧釜もって出力ＯＵＴ　Ｋある程度追従した形となシ
、裔い周波数の信号では第４図（ｂ”）に示す様にピー
クレベルに対して上記オフセット電圧をもった形となる
。瀝お、制御電圧ｖｃ、■ｃ′は電源電圧が出力ＯＵＴ
に対して上記オフセット電圧だけ高くなるように制御電
圧発生回路８においてその値が決定される。

第５図にはピークホールド回路７及び制御信号発生回路
８の具体例が示されており、ピークホールド回路７はト
ランジスタＱ２　ｒ　Ｑ２’、抵抗Ｒ３＋　Ｒ４＋Ｒ３
’　ｙ　Ｒ４’　及びコンデンサＣ１，Ｃ１′よりなり
、ダイオードＤ４’＋　Ｄ４’で正及び負の信号に分離
された増幅器　□出力ＯＵＴを入力とし、この出力のピ
ークレベルを検出しホールドする。制御信号発生回路８
は、トランジスタＱ３　ｒ　Ｑ４、抵抗Ｒ５〜Ｒ８及び
コンデンサＣ２からなる正側インバータ回路と、トラン
ジスタＱ３’　＋　Ｑ４’、抵抗Ｒ６−輻及びコンデン
サＣ２′からなる負側インバータ回路とにより構成され
ておシ、ピークホールド回路７からの正及び負側信号を
それぞれ反転しダイオードＤ３’　ｙ　Ｄ３’を介して
可飽和リアクトル３，３′の制御電圧Ｖ。、ｖｃｌとし
ている。

このように、本発明によれば、電圧増幅器の回路電源を
出力信号のピークレベルに応じて制御した電圧とし、出
力増幅素子の電圧として供給するものであるから、出力
増幅素子における熱損失が著しく減少して放熱器も小型
化可能となる。また、電源電圧の変調はパルストランス
の２次側にて行うことにより、１次側に何等影響を及ぼ
さないようにすることができるから、電圧増幅段等側の
電源が必要な場合にも別に巻線を設けずに可飽和リアク
トルの前から電圧をとシ出す−と表が可能となる０ なお、上記実施例においては増幅出力ＯＵＴから制御信
号を得ているが、この出力信号に対応した信号を適宜用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図は第１図
の回路の正側の一部回路図、第３図は第１．２図の回路
の動作を説明するための各部波形図、第４図は増幅出力
に対する電源電圧を示す波形図であシ、（α）は低周波
信号の場合、（ｈ）は高層チ信号の場合、第５図は第１
図におけるピークホールド回路及び制御信号発生回路の
具体例を示す回路図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・・・・方形波電圧発生用インバータ３．
３′・・・可飽和リアクタンス ４・・・・・・・・・積分回路 ５・・・・・・・・・電力増幅段 ７・・・・・・・・・ピークホールド回路８・・・・・
・・・・制御信号発生回路出願人゛　　パイオニア株゛
式会社 代理人　　弁理士　藤村元彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　入力信号を増幅して所定負荷を駆動する増幅
   器べ電源電圧を供給する電源電圧供給回路であって、方
   形波状交流電圧を発生する交流電圧発生手段と、前記増
   幅器の出力信号のピークレベルを検出してホールドする
   ピークホールド回路と、前。 記ピークホールド回路の出力に応じて′前記交流電圧の
   パルス幅を変化せしめるパルス幅変調手段と、前記パル
   ス幅変調手段の出力を積分する積分回路とを含み、前記
   積分回路の出力を前記増幅器の電源電圧として供給する
   ようになされたことを特徴とする電源供給回路。 （２）前記パルス幅変調手段は、前記交流電圧発生手段
   と前記積分回路との間に設けられた可飽和リアクトルと
   、前記ピークホールド回路の出力に応じた制御信号を発
   生する手段とを有し、この制御信号により前記可飽和リ
   アクトルの励磁状態を制御子るようになされたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の電源供給回路。