JPS61280109A - Thermal feedback control type power amplifier - Google Patents

Thermal feedback control type power amplifier

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Publication number
JPS61280109A
JPS61280109A JP61052336A JP5233686A JPS61280109A JP S61280109 A JPS61280109 A JP S61280109A JP 61052336 A JP61052336 A JP 61052336A JP 5233686 A JP5233686 A JP 5233686A JP S61280109 A JPS61280109 A JP S61280109A
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JP
Japan
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power
amplifier
power amplifier
output stage
voltage
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Application number
JP61052336A
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Japanese (ja)
Inventor
エーリク・エドヴアルトセン
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NAD ELECTRON Inc
Original Assignee
NAD ELECTRON Inc
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は電力増幅器、例えば、処理される広範囲の電
圧周波数及び振幅にわたって動作し且つ変化する実効負
荷インピーダンス(例えば、スピーカ)を駆動する可聴
周波増幅器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to power amplifiers, such as audio frequency amplifiers, which operate over a wide range of voltage frequencies and amplitudes and drive varying effective load impedances (e.g., speakers). be.

スピーカで音楽を再生するための電力増幅器は入力電圧
を典型的には20ないし40aBの範囲の適当な量だけ
増幅して再現し且つこれを負荷に供給しなければならな
いが、この負荷は抵抗性またはりアクティブまたはこれ
ら二つの任意の組合せのものであって、大体約2オーム
から10オームまでの公称または平均の値を持っている
が、可聴周波範囲において1オームないし1oOオーム
の範囲で変化することができ、しかも温度と共に増大し
且つレベルによって瞬時的に変化する。この電圧はOと
クリツピンダレベルとの間で変化し、典型的には5ない
し20aBのピーク対平均比な持つている。
A power amplifier for playing music through speakers must amplify and reproduce the input voltage by a suitable amount, typically in the range of 20 to 40 aB, and supply this to a load, which is a resistive load. or active or any combination of the two, having a nominal or average value of approximately 2 ohms to 10 ohms, but varying from 1 ohm to 100 ohms in the audio frequency range. It increases with temperature and changes instantaneously with level. This voltage varies between O and Clippinder levels and typically has a peak-to-average ratio of 5 to 20 aB.

これについての一つの重要な問題は、一つの特定の負荷
インピーダンスに対して設計された固定供給電圧を持っ
た変圧器なし出力段がはるかに低いインピーダンスに対
しては動作の効率が極めて悪く且つ又他方でははるかに
高いインピーダンスに対してはその正常電力の何分の−
しか供給しないことである。
One important problem with this is that a transformerless output stage with a fixed supply voltage designed for one particular load impedance will operate very inefficiently and On the other hand, for much higher impedances, a fraction of that normal power -
It is important to only supply

負荷インピーダンスの平方根に比例して電源電圧を変え
ればこの問題は解決するが、しかしこの方法は最適の解
決法ではない。
Varying the supply voltage proportional to the square root of the load impedance solves this problem, but this method is not an optimal solution.

この発明の重要な目的は、非常に低い平均電力及び非常
に高い平均電力においては利用可能な安全最大出力が固
定供給電圧を持った増幅器に対するよりもはるかに大き
くなるように構成された電圧変化装置を備えた電力増幅
器電源における改良を提供することである。
An important object of this invention is to provide a voltage varying device configured such that at very low average powers and at very high average powers the maximum safe power available is much greater than for an amplifier with a fixed supply voltage. An object of the present invention is to provide an improvement in a power amplifier power supply with.

この発明の別の目的は、先行する目的の一つ以上と一致
して、増幅器によって処理される信号が音楽又は同様の
不規則な波形であシ且っ負荷がスピーカ又は同様のもの
である場合には増幅器が大部分の動作時間の間より高い
電圧で動作し、従って規則的な波形及び単純な抵抗性負
荷に対して使用されるレベルに比べてはるかに高い利用
可能なピーク出力レベルを呈するようにすることである
Another object of the invention, in accordance with one or more of the preceding objects, is that when the signal processed by the amplifier is music or a similar irregular waveform and the load is a loudspeaker or the like. The amplifier operates at a higher voltage during most of its operating time and therefore exhibits a much higher available peak output level than the levels used for regular waveforms and simple resistive loads. It is to do so.

この発明の別の目的は、先行する目的の一つ以上と一致
して、増幅器が2ないし8オームの任意のインピーダン
スに実質上同じ電力を与え且つ電源が一定の最悪の場合
の消費に対して調整される(その最大電圧を事前設定す
る)ようにすることである。
It is another object of the invention, consistent with one or more of the preceding objects, that the amplifier provides substantially the same power into any impedance from 2 to 8 ohms and that the power supply is constant for worst case dissipation. regulated (preset its maximum voltage).

この発明の更に別の目的は、先行する目的の一つ以上と
一致して、熱帰還が電力消費、従って温度を安定化しよ
うとするので出力段温度が比較的小さい範囲内にとどま
シ、その結果長期間信頼性が改善されるようにすること
である。
Still another object of the invention, consistent with one or more of the preceding objects, is that thermal feedback seeks to stabilize power consumption, and thus temperature, so that the output stage temperature remains within a relatively small range. The result is improved long-term reliability.

この発明の更に別の目的は、先行する目的の一つ以上と
一致して、可変電源を効率の良い簡単且つ安価な低周波
サイリスタスイッチング電源にして、損失が電源の変圧
器線(電力端)におけるIR降下に実質上限定されるよ
うにすることである。
Still another object of the invention, consistent with one or more of the preceding objects, is to make the variable power supply an efficient, simple and inexpensive low frequency thyristor switching power supply, so that losses are lost in the transformer line (power end) of the power supply. is substantially limited to the IR drop at .

この発明の更に別の目的は、先行する目的の一つ以上と
一致して、所与の電源及び出力電力段を備えた増幅器を
、あたかも同じ電源及び出力段を備えた通常の増幅器の
電力定格の少なくとも2倍であるかのように動作させる
ことである。
Yet another object of the invention, consistent with one or more of the preceding objects, is to provide an amplifier with a given power supply and output power stage as if the power rating of a conventional amplifier with the same power supply and output stage is It is to operate as if it were at least twice as large.

発明の要約 前述の諸口的は、この発明に従って、電力増幅器におけ
る熱発生電力出力段、前記の電力増幅器に電力を供給す
るための電源、前記の電力出力段によって発生された熱
を検出してこれに反比例した信号を与えて前記の電源の
電圧出力レベルを制御し、これによシ供給電圧を変化す
る負荷インピーダンスに対して量適レベルに連続的に調
整して出力段における電流を安定化するようにした装置
、を備えている電力増幅器によって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The foregoing aspects provide, in accordance with the present invention, a heat-generating power output stage in a power amplifier, a power source for powering said power amplifier, and a method for detecting and generating heat generated by said power output stage. The voltage output level of the power supply is controlled by applying a signal inversely proportional to the voltage, thereby continuously adjusting the supply voltage to a level appropriate for changing load impedance and stabilizing the current in the output stage. This is accomplished by a power amplifier comprising a device such as this.

帰還は、検出された熱(電力消費)が所定の限界値に達
すると負帰還度を増大させるように非線形応答を持つよ
うに構成されている。
The feedback is configured to have a non-linear response such that the degree of negative feedback increases when the detected heat (power consumption) reaches a predetermined limit value.

電力増幅器安全動作範囲は電力増幅器の出力段の許容さ
れた瞬時VI積によって規定される。電力出力段、又は
更に詳しくは、出力段の半導体を取付けている放熱体、
と関係した熱は出力段の平均電力消費にほぼ比例してい
る。それ故、放熱体における温度情報を負帰還させて、
電力増幅器及びその出力段を駆動する電源の電圧レベル
を制御することができる。このようにして出力段の熱散
逸レベルの温度を安全限界またはこれより下に常時保ち
ながら、同時に、電源の動作する電圧レベルがその可能
な最高レイルにあるようにすることができる。帰還信号
は検出された温度に反比例している。従って、温度が上
昇するにつれて、電源の電圧出力は減少する。
The power amplifier safe operating range is defined by the allowed instantaneous VI product of the power amplifier output stage. a power output stage, or more specifically a heat sink mounting the semiconductor of the output stage;
The heat associated with is approximately proportional to the average power consumption of the output stage. Therefore, by negative feedback of temperature information in the heat sink,
The voltage level of the power supply driving the power amplifier and its output stage can be controlled. In this way, the temperature of the heat dissipation level of the output stage can be kept at or below safe limits at all times, while at the same time ensuring that the operating voltage level of the power supply is at its highest possible rail. The feedback signal is inversely proportional to the detected temperature. Therefore, as the temperature increases, the voltage output of the power supply decreases.

増幅器が非常に低い又は非常に高い平均電力で動作して
、問題の音楽スペクトルに比べて高いインピーダンスに
なっている場合には、温度が非常に低(且つ供給電圧が
その最大値にあるので、動的空き高は非常に高(なる。
If the amplifier is operating at very low or very high average power, resulting in a high impedance compared to the musical spectrum in question, then the temperature is very low (and the supply voltage is at its maximum), so The dynamic free height is very high.

この動的空き高は数分間持続する空き高である。これは
放熱体の熱的時定数が約10分であるためである。従っ
て、音声又は独奏楽器のような音調の一様な高レベルの
音色はクリップされない。応答はそのような短期間ピー
クに対しては本質的に感度抑圧される。この方法の自動
的な実現はこの発明の改良形増幅器電源によって行われ
る。
This dynamic free height is a free height that lasts for several minutes. This is because the thermal time constant of the heat sink is about 10 minutes. Therefore, high level timbres with uniform tone, such as voices or solo instruments, are not clipped. The response is essentially desensitized to such short-term peaks. Automatic implementation of this method is provided by the improved amplifier power supply of the present invention.

電力消費が非常に高い場合、例えば、4aBのような小
さい長期のピーク対平均比で口、ツク音楽を演奏してい
る場合には、供給電圧が低下して電力消費を減少させ、
結局温度が安全な値に安定することになる。幸にも、最
高のダイナミックレンジを必要とする音楽の種類は典型
的には電力消費に関して増幅器に最小の要求しかしない
ものである。多くの古典音楽ではその時間の大部分に対
する平均電力は非常に低く、例えば5ワット未満であっ
て、時折非常に高いレベルのピークがある。
If the power consumption is very high, for example when playing music with a small long-term peak-to-average ratio such as 4aB, the supply voltage is lowered to reduce the power consumption;
Eventually the temperature will stabilize to a safe value. Fortunately, the types of music that require the highest dynamic range are typically those that place the least demands on the amplifier in terms of power consumption. In most classical music the average power for most of the time is very low, eg less than 5 watts, with occasional very high level peaks.

該当する短期間ピークは400ワツトまでであって、数
分間続く楽節期間中の平均レベルは150ワツトもの高
さである。
Relevant short-term peaks are up to 400 watts, with average levels as high as 150 watts during passages lasting several minutes.

この発明の増幅器電源は次のような増3幅器条件を可能
にする。
The amplifier power supply of the present invention allows the following amplifier conditions.

1、 どのようなインピーダンスになっても、増幅器が
非常に大きい動的空き高(4aB)を有していること、 λ 短期間(数分)にわたっての、独演の音声及び楽器
において要求される実質的連続的クリッピング電力、 3、最も必要とされるとき9、すなわち、ピーク対平均
比が非常に大きいときの最大の空き高、4、あらゆる実
用的使用条件下で、増幅器が同等の従来技術の増幅器よ
りも多いひずみのない電力を8オーム及び8オーム定格
の両スピーカに供給すること、 5、長期間信頼性のための設計と組み合わされた諸条件
、 6、100ワツトの最小定格値で且つ最高技術水準のス
テレオ聴取要件などを満足させるのに十分な電力で、4
00ワツトを越える短期間(IMF空き高)出力及びほ
ぼ300ワツトの中期間連続出力を得ること、並びに 2 低効率のスピーカさえもほぼ120dBの音圧レベ
ルに駆動されることを意味する、IKWを十分に越える
短期間出力。
1. The amplifier has a very large dynamic headroom (4aB) no matter what the impedance, λ The substantial performance required for solo voices and instruments over short periods of time (several minutes). Continuous clipping power, 3. Maximum free height when most needed,9 i.e. when the peak-to-average ratio is very large, 4. Under all practical conditions of use, the amplifier will exceed the equivalent prior art. provide more undistorted power than the amplifier to both 8 ohm and 8 ohm rated speakers; 5. combined with design for long term reliability; 6. with a minimum rating of 100 watts; and With enough power to meet state-of-the-art stereo listening requirements,
2 IKW, which means that even low-efficiency speakers can be driven to sound pressure levels of almost 120 dB; Short-term output well beyond.

その他の目的、特徴及び利点は添付の図面を参照して行
われた採択実施例についての次の説明から見い出される
であろう。
Other objects, features and advantages will be found from the following description of selected embodiments, made with reference to the accompanying drawings.

今度は第1図Aについて述べると、この発明の採択実施
例による電源装置10が示されている。
Referring now to FIG. 1A, there is shown a power supply 10 according to an exemplary embodiment of the invention.

この電源装置は(代表的な構成部品選択値によシ)次の
ものを備えている。
This power supply includes (based on typical component selections):

変圧器TR−1: 117V、単相整流器ダイオードD
1〜D4 : lN5401、ダイオ−)”D5 : 
lN4002、及びD6 : IN 914゜ 5CR−1: 0116B トランジスタTl : BD 139  抵抗R−1:
27キロオーム、y4W#    T2:  z   
 z  R−2:22   #x    ’r3:  
j    #  R−3:27   g#R−4:if #R−5:1#    %W 定電流源:10YG2.0 コンデンサC−1C−1(10及びC−2(4700I
f。
Transformer TR-1: 117V, single phase rectifier diode D
1~D4: IN5401, DIO-)"D5:
lN4002, and D6: IN 914°5CR-1: 0116B Transistor Tl: BD 139 Resistor R-1:
27k ohm, y4W# T2: z
z R-2:22 #x'r3:
j # R-3:27 g#R-4:if #R-5:1# %W Constant current source: 10YG2.0 Capacitor C-1C-1 (10 and C-2 (4700I
f.

80ボルト)。80 volts).

この回路構成は、サイリスタ(例えば、上記の5GR−
1又は等価物)を利用して、全波整流信号の各サイクル
毎に1度(ブリッジ形整流器D1〜D4からの)全整流
電圧供給を接続するようにした低速動作形層源を提供す
る。移相回路網PSNは導通角度を変えて、端子12.
14における平均出力電圧を所望のレベルに保つのに丁
度十分な電流が流されるようにする。
This circuit configuration is based on a thyristor (for example, the 5GR-
1 or equivalent) to provide a slow-acting layer source that connects the entire rectified voltage supply (from bridge rectifiers D1-D4) once for each cycle of the full-wave rectified signal. The phase shifting network PSN changes the conduction angle to connect terminals 12.
Just enough current is drawn to maintain the average output voltage at 14 at the desired level.

電源10は端子12.14における出力電圧を増幅器A
(入力l及び出力0を備えている)に供給する。増幅器
出力段からの帰還ループは出力段の瞬時電圧と電流の積
に正比例して変化するように第1図の回路を適応させる
電流工を供給する。
Power supply 10 connects the output voltage at terminals 12.14 to amplifier A.
(with input 1 and output 0). A feedback loop from the amplifier output stage provides a current flow that adapts the circuit of FIG. 1 to vary directly with the product of the instantaneous voltage and current in the output stage.

単相60サイクル動作に対しては、電源周波数の周期(
波長)は約18ミリ秒である。5CR−xの導通期間は
一般に各サイクルの3ないし15ミリ秒の範囲にある。
For single-phase 60-cycle operation, the period of the power supply frequency (
wavelength) is approximately 18 milliseconds. The conduction period of 5CR-x is generally in the range of 3 to 15 milliseconds each cycle.

前述の装置10に対する構成部品の選択は、装置の反応
時間が電源周波数の周期の約2分の1.すなわち18な
いし36ミリ秒であるというこの発明の一般的条件を満
足する。このために、過渡的に発生する高レベルピーク
は端子12.14における供給電圧が装置10によって
減少させられる前にひずみを受けないで送られる。
The selection of components for the device 10 described above ensures that the reaction time of the device is approximately one-half the period of the mains frequency. That is, it satisfies the general condition of the present invention of 18 to 36 milliseconds. For this purpose, transiently occurring high level peaks are passed undistorted before the supply voltage at terminal 12.14 is reduced by device 10.

このために、定格定常条件より上で動作する増幅器の短
期間能力を利用して増幅3Aに対して利用可能な動的電
力を増大させることができる。例えば、増幅器の出力ト
ランジスタは動作定格が3.5アンペア150ボルト直
流となっていたとしても、1099秒の持続時間であれ
ば同じ電圧で7アンペアまで耐えることができる。
To this end, the short-term ability of the amplifier to operate above rated steady-state conditions can be exploited to increase the dynamic power available for the amplification 3A. For example, an amplifier's output transistor may be rated for operation at 3.5 amps and 150 volts DC, but can withstand up to 7 amps at the same voltage for a duration of 1099 seconds.

よシ大きい動的電力を利用可能にするためにこの制御の
制約に、絶対値での最大消費量を制限するための装置を
結合するべきである。これは、増幅器の出力トランジス
タが(対応するVI積により表示されたところによシ又
はトランジスタの放熱体の所での直接の温度検出によシ
)ある温度よυ上に上昇したときに帰還ループ利得を導
入することによって行うことができる。
In order to make more dynamic power available, this control constraint should be combined with a device for limiting the maximum consumption in absolute value. This occurs when the output transistor of the amplifier rises above a certain temperature υ (as indicated by the corresponding VI product or by direct temperature sensing at the transistor heatsink). This can be done by introducing a gain.

装置10の出力供給電圧Vsは基準電圧vrofによっ
て決定され、そしてこの基準電圧は抵抗回路網R1〜R
4と、温度の増大と共に2〜2.5 mV/℃だけ直線
的に低下し且つ出力段放熱体と熱的に接触しているトラ
ンジスタT3のイース・エミッタ電圧Vbeとによって
決定される。電圧VEIはVbeの関数として次式に従
う。
The output supply voltage Vs of the device 10 is determined by the reference voltage vrof, and this reference voltage is connected to the resistive network R1 to R
4 and the east-emitter voltage Vbe of transistor T3, which decreases linearly by 2-2.5 mV/° C. with increasing temperature and is in thermal contact with the output stage heatsink. Voltage VEI follows the following equation as a function of Vbe.

v8は又、出力段における積分されたVI積(第2図の
構成図に示された■1×v2)に比例する電MEi、従
って1=に2×Pd2.によって部分的に決定される。
v8 is also an electric current MEi which is proportional to the integrated VI product at the output stage (1×v2 shown in the block diagram of FIG. 2), thus 1=2×Pd2. determined in part by

この電流を計算に入れると7日は次のようになる。Taking this current into account, the 7th day will be as follows.

=Ka Vbe −Ks i 第2図は同じ回路又は等価物を構成図で示している。電
力増幅器Aは電流工及び電圧vOでインピーダンス負荷
(例えば、スピーカのボイスコイル)を駆動し、且つ(
少なくともその最終出力段に対しては)供給電圧v8を
利用している。
=Ka Vbe -Ks i Figure 2 shows the same circuit or equivalent in block diagram form. Power amplifier A drives an impedance load (e.g., the voice coil of a speaker) with a current and a voltage vO, and (
At least for its final output stage) the supply voltage v8 is utilized.

第1図Bに示されたように、電圧電流掛は算器AVMは
トランジスタT4及びT5並びに抵抗R7からなってい
る。AvMは抵抗R6の両端間の電圧を検出することに
よって得られる電流工と、抵抗R7の両端間に発生され
たトランジスタT6の出力における電圧(Vs−Vo)
とを乗算して、VIに比例した出力電流工2を発生する
As shown in FIG. 1B, the voltage-current multiplier AVM consists of transistors T4 and T5 and a resistor R7. AvM is the current value obtained by detecting the voltage across resistor R6 and the voltage (Vs-Vo) at the output of transistor T6 generated across resistor R7.
An output current factor 2 proportional to VI is generated by multiplying by

Vaは加算増幅器Azを用いて基準電圧Vrsfから発
生される。この加算増幅器A2には二つの入力がある。
Va is generated from the reference voltage Vrsf using a summing amplifier Az. This summing amplifier A2 has two inputs.

一方の入力は電圧電流掛は算器AVMから得られた出力
トランジスタにおける短期間積分電圧電流積に比例した
電流1である。v4は出力トランジスタ電源線と直列の
抵抗の両端間に発生され、従って出力トランジスタの電
流に比例している。v2は出力トランジスタにおける電
圧であ6(=Vs−Vo)。1=に2Pa2で=l)、
ココテPd2=viX■2である。加算増幅器への他方
の入力はトランジスタT3が出力段と接触している(電
気的ではなく)熱的接続部であって、このトランジスタ
は出力段の温度を追跡してその温度依存性のベース・エ
ミッタ電圧により7日を温度の増大に対して式(1)に
従って減少させる。
One input is a current 1 proportional to the short-term integrated voltage-current product in the output transistor obtained from the multiplier AVM. v4 is developed across a resistor in series with the output transistor power line and is therefore proportional to the output transistor current. v2 is the voltage at the output transistor 6 (=Vs-Vo). 1=to 2Pa2=l),
KokotePd2=viX■2. The other input to the summing amplifier is a thermal (rather than electrical) connection in which transistor T3 is in contact with the output stage, which tracks the temperature of the output stage and determines the base temperature of its temperature dependence. The emitter voltage decreases 7 days with increasing temperature according to equation (1).

この入力は出力段における長期間Pa(電力消費)に比
例しているので、この入力なに1Paと呼ぶことにする
。温度の増大は式(1)によるVs (長期間積分消費
) (Vref =Vs )の低下を生じさせ、又短期
間積分VI積1は、反転積分画工を通過したことによっ
て、 Vref (=Va )における付加的減少を生
じさせ且つPaを増大させる。これら二つの帰還路はに
2Pd2+に、Pd1の加算増幅器A2への入力を発生
する。従って、Vrefは出力段における短期間及び長
期間の電力消費の関数として低下する。
Since this input is proportional to the long-term Pa (power consumption) in the output stage, this input will be referred to as 1 Pa. An increase in temperature causes a decrease in Vs (long-term integral consumption) (Vref = Vs) according to equation (1), and the short-term integral VI product 1 becomes Vref (=Va) by passing through the inverted integral fraction. causing an additional decrease in and increasing Pa. These two feedback paths generate an input to the summing amplifier A2 of Pd1 at 2Pd2+. Therefore, Vref decreases as a function of short-term and long-term power consumption in the output stage.

一般的な第2図の線図と更に特定の実施例である第1図
への回路との対応は次の通シである。
The correspondence between the general diagram of FIG. 2 and the more specific embodiment of the circuit of FIG. 1 is as follows.

第2図    第1図A Vref源E    TR−1,DI 〜D4,5CR
−1.PSNRR5 AvMR1〜R4 T/V       Ta 上に明確して且つ一般的に説明された装置からこの発明
の範囲内において幾つかの変形を作ることができる。例
えば、第1図の回路において、帰還ループ1を熱的ルー
プによって置換えまたは帰還ループに熱的ループを追加
して(サーミスタとして構成された)R3及び/又はト
ランジスタT3が増幅器Aの出力トランジスタと熱交換
関係にあるようにしてもよい。
Figure 2 Figure 1A Vref source E TR-1, DI ~ D4, 5CR
-1. PSNRR5 AvMR1-R4 T/V Ta Several variations can be made within the scope of this invention from the apparatus specifically and generally described above. For example, in the circuit of FIG. 1, feedback loop 1 may be replaced by a thermal loop or a thermal loop may be added to the feedback loop so that R3 (configured as a thermistor) and/or transistor T3 are thermally connected to the output transistor of amplifier A. They may be in an exchange relationship.

帰還制御は、例えば変圧器に対する補助的高抵抗巻線及
び平衡用基準抵抗を設けることによって変圧器TR−1
から生じることができる。
Feedback control can be applied to transformer TR-1, for example by providing an auxiliary high resistance winding and a balancing reference resistor to the transformer.
can arise from.

第3図A及び第3図Bは二つの空き高状況を示しておシ
、その第1のもの(第3図A)においては、ロック音楽
が4dBのダイナミックレンジで演奏されていて150
ワツトの平均しくルで400ワツトで鳴っている。供給
電圧は次第に低下して最後にはそのクリツピンダレベル
が200ワツトになる。それ故、ピークは3aBだけク
リップされる。
Figures 3A and 3B show two free height situations, in the first of which (Figure 3A) rock music is being played with a dynamic range of 4 dB and 150
The average sound of Watts is 400 Watts. The supply voltage is gradually reduced until the clippinder level reaches 200 watts. Therefore, the peak is clipped by 3aB.

しかし、この発明において設けられたようなりリッピン
グ(第3図B)は聞き取れるほど音響を変化させない。
However, ripping as provided in this invention (FIG. 3B) does not appreciably change the acoustics.

技術に通じた者が、一度前述の開示の恩恵を与えられた
ならば、この発明の概念から離脱することな(ここに説
明された特定の実施例の多くの利用例及び変更例並びに
この実施例からの離脱例を作ることができることは明ら
かである。従って、この発明はここに開示された装置及
び技術に存在する又はこれらによって所有されているこ
とでとくの新規な特徴及び諸特徴の新規な組合せを包含
するものとして解釈され且つ特許請求の範囲における範
囲及び精神によってのみ限定されるべきである。
Once given the benefit of the foregoing disclosure, one skilled in the art will not depart from the inventive concept (as there are numerous uses and variations of the specific embodiments described herein, as well as implementation thereof). Obviously, departures from the examples may be made.Thus, this invention resides in novel features and features existing in or possessed by the apparatus and technology disclosed herein. and combinations thereof, and should be limited only by the scope and spirit of the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図Aはこの発明の採択実施例による改良形電源を備
えた増幅器の回路図である。 第1図Bは第1図Aのアナログ掛は算器(AVM)の回
路図である。 第2図は第1図Aの装置の更に一般化された形式のもの
の構成図である。 第3図A及び第3図Bは利用可能なりリッピング電力の
レベルの遠く及び近くのrms電力レベルでの動作の影
響を示す半対数の電力対時間の記録図である。 第4図は種々の供給電圧における直線目盛シによる一連
の電力消費対電力の線図である。 これらの図面において、10は電源、Aは増幅器、AV
Mは電圧電流掛は算器、TR−1は変圧器、D1〜D4
はブリッジ形整流器、5GR−1はサイリスタ、PSN
は移相回路網、R1−R4は抵抗、TI、T2、T3は
トランジスタ、Vsは出力供給電圧、Vrefは基準電
圧を示す。 第212] 葵/図B 的1  葺英 89 01ご−
FIG. 1A is a circuit diagram of an amplifier with an improved power supply according to an exemplary embodiment of the invention. FIG. 1B is a circuit diagram of the analog multiplier (AVM) of FIG. 1A. FIG. 2 is a block diagram of a more generalized form of the apparatus of FIG. 1A. FIGS. 3A and 3B are semi-log power vs. time plots showing the effect of operating at rms power levels far and near the level of ripping power available. FIG. 4 is a series of power consumption versus power diagrams on a linear scale at various supply voltages. In these drawings, 10 is a power supply, A is an amplifier, AV
M is a voltage/current calculator, TR-1 is a transformer, D1 to D4
is a bridge rectifier, 5GR-1 is a thyristor, PSN
is a phase shift network, R1-R4 are resistors, TI, T2, T3 are transistors, Vs is an output supply voltage, and Vref is a reference voltage. No. 212] Aoi/Figure B Target 1 Fukiei 89 01

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)(a)熱発生電力出力段を有する電力増幅器装置
、 (b)前記の電力増幅器に電力を供給するための電源を
規定する装置、 (c)前記の電力出力段によつて発生された熱を検出し
て、前記の電力出力段における電力消費量の関数として
変化する制御信号を供給するための装置、及び (d)前記の制御信号に応答して前記の電源の電圧出力
レベルを時間遅延方式で制御し、これにより供給電圧を
変化する負荷インピーダンスに対して最適レベルに連続
的に調整し且つ出力段の電流を安定化するようにするた
めの装置、を備えている電力増幅器。
(1) (a) a power amplifier arrangement having a heat generating power output stage; (b) an arrangement for defining a power source for supplying power to said power amplifier; (c) a heat generating power output stage; (d) detecting heat generated by the power source and providing a control signal that varies as a function of power consumption in the power output stage; and (d) adjusting a voltage output level of the power supply in response to the control signal. A power amplifier comprising a device for controlling in a time-delay manner, thereby making it possible to continuously adjust the supply voltage to an optimum level for changing load impedances and to stabilize the current in the output stage.
(2)帰還が、検出された熱が所定の限界値に達したと
きに負帰還度を増大するように非線形応答を持つている
、特許請求の範囲第1項に記載の電力増幅器。
2. The power amplifier of claim 1, wherein the feedback has a non-linear response to increase the degree of negative feedback when the detected heat reaches a predetermined limit value.
(3)出力段におけるVI積の短期間ピークに対する応
答の感度を抑圧するための装置を備えている、特許請求
の範囲第2項に記載の電力増幅器。
(3) The power amplifier according to claim 2, further comprising a device for suppressing the sensitivity of the response to short-term peaks of the VI product in the output stage.
(4)最大消費量を所定値に制限するための装置を備え
ている、特許請求の範囲第3項に記載の電力増幅器。
(4) The power amplifier according to claim 3, comprising a device for limiting the maximum consumption to a predetermined value.
(5)(a)熱発生電力出力段を持つた電力増幅器、(
b)前記の電力増幅器に電力を供給するための電源、 (c)前記の電力出力段によつて発生された熱を検出し
て、前記の電力出力段における電力消費量の関数として
変化する制御信号を発生するための装置、及び (d)前記の電源の電圧レベルを時間遅延方式で制御し
且つ前記の時間遅延方式での前記の検出熱の関数として
供給電圧を制限するための装置、 を備えている電力増幅器組立。
(5) (a) A power amplifier with a heat-generating power output stage, (
b) a power source for powering said power amplifier; (c) a control that detects heat generated by said power output stage and varies as a function of power consumption in said power output stage; apparatus for generating a signal; and (d) apparatus for controlling the voltage level of said power supply in a time-delayed manner and limiting the supply voltage as a function of said detected heat in said time-delayed manner. Equipped with power amplifier assembly.
(6)(a)所定の最大時間平均動作電力を持つた電力
増幅器、 (b)前記の電力増幅器に電力を供給する電源装置、 (c)前記の増幅器において消費された電力に応答して
、前記の電源装置により前記の電力増幅器に供給される
電力を制御し、定常条件下では前記の電力増幅器に供給
される瞬時電力がせいぜい前記の最大時間平均動作電力
に等しいようにするための制御装置、及び (d)前記の制御装置の動作を所定の時間の間遅延させ
て、前記の電源装置により前記の電力増幅器に供給され
る電力が前記の所定の時間の間前記の最大時間平均動作
電力を越えることができるようにするための装置、 を備えている電力増幅器組立。
(6) (a) a power amplifier having a predetermined maximum time average operating power; (b) a power supply supplying power to said power amplifier; (c) responsive to the power dissipated in said amplifier; a control device for controlling the power supplied by said power supply device to said power amplifier such that under steady-state conditions the instantaneous power supplied to said power amplifier is at most equal to said maximum time average operating power; and (d) delaying operation of said controller for a predetermined period of time such that the power supplied by said power supply to said power amplifier is equal to said maximum time average operating power for said predetermined period of time. A power amplifier assembly comprising a device for making it possible to exceed.
(7)前記の増幅器に供給される時間平均電力に応答し
て、前記の所定の時間の後に前記の電源装置により前記
の電力増幅器に供給される電力を減少させるようにする
ための装置を備えている、特許請求の範囲第6項に記載
の電力増幅器組立。
(7) a device for reducing the power supplied to the power amplifier by the power supply after the predetermined time in response to time-average power supplied to the amplifier; 7. A power amplifier assembly according to claim 6.
JP61052336A 1985-06-04 1986-03-10 Thermal feedback control type power amplifier Pending JPS61280109A (en)

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US741006 1985-06-04

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