KR20070050151A - 오디오기기의 과열 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오디오기기의 파워앰프의 출력을 키워 고음으로 장시간 동안 음악을 청취하는 경우 오디오기기의 내부 온도 상승으로 인한 부품(IC)의 과열 및 손상을 방지할 수 있도록 하는 오디오기기의 과열 방지장치에 관한 것으로서, 입력 오디오신호를 선택 출력하는 입력 선택수단; 상기 선택 출력되는 오디오신호를 설정된 볼륨레벨로 조정하는 음량 조정수단; 상기 음량 조정된 오디오신호를 소정레벨의 전력신호로 증폭하여 스피커를 통해 출력하는 파워앰프; 및 상기 파워앰프의 동작온도를 감지하여 그에 따라 내부 임피던스를 가변시켜 상기 파워앰프에 인가되는 상기 음량 조정된 오디오신호의 레벨을 조정하는 레벨 조정수단을 포함하여 구성되어, 오디오기기 내장 부품의 과열 및 손상을 방지하여 안정된 동작을 수행할 수 있으며, 회로의 구성이 간단함은 물론 이로부터 온도감지에 따른 오디오 출력레벨의 조정에 있어 오동작이 최소화되어 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

오디오기기, 온도, 과열방지, 서미스터, 파워앰프

Description

오디오기기의 과열 방지장치{An apparatus for protecting over-temperature of audio device}

도 1은 일반적인 오디오기기의 개략적인 구성을 도시한 것이고,

도 2는 파워앰프와 같은 발열 IC에 히트싱크가 부착 사용되는 예를 도시한 것이고,

도 3은 종래의 오디오기기의 과열 방지장치의 구성을 도시한 것이고,

도 4는 본 발명에 따른 오디오기기의 과열 방지장치에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

Ant : 안테나 Sp : 스피커

10 : 튜너 20 : 카세트테이프 플레이어

30 : 콤팩트디스크 플레이어 40 : AUX

50 : 입력 선택부 60 : 신호 처리부

70 : 음량 조정부 80 : 파워앰프

90 : 발열온도 감지부 100, 110 : 과열방지 회로

111 : 서미스터

본 발명은 오디오기기의 과열 방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오디오기기의 파워앰프의 출력을 키워 고음으로 장시간 동안 음악을 청취하는 경우 오디오기기의 내부 온도 상승으로 인한 부품(IC)의 과열 및 손상을 방지할 수 있도록 하는 오디오기기의 과열 방지장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 오디오기기의 개략적인 구성을 도시한 것으로서, 사용자의 키입력에 따라 튜너(Tuner)(10) 또는 카세트테이프 플레이어(CTP)(20) 또는 콤팩트디스크 플레이어(CDP)(30), 또는 AUX(40)의 출력 오디오신호를 선택하는 입력 선택부(50); 상기 입력 선택부(50)로부터 출력되는 가청 주파수신호의 신호처리를 수행하는 신호 처리부(60); 상기 신호 처리부(60)로부터 출력되는 오디오신호를 설정된 볼륨레벨로 조정하는 음량 조정부(70); 및 가청주파수의 아날로그 전압을 소정레벨의 전력신호로 증폭하여 스피커(Sp)로 출력하는 파워앰프(80)를 포함 구성되어 있다.

상기의 구성에서, 상기 파워앰프(80)는 다수의 트랜지스터들로 결합된 IC로서, 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 증폭기능을 수행하며, 이와 같은 스위칭 동작 및 증폭기능 수행에 따라 상당한 열이 발생한다.

이로 인해 사용자가 오디오기기의 볼륨을 높게 설정하여 고음으로 장시간 동 안 오디오를 청취하는 경우에는 상기 파워앰프(80)가 과열될 수 있으며, 상기 파워앰프(80)의 과열은 상기 오디오기기의 과열로 이어지고 과열로 인해 IC 손상 및 오디오의 음질저하를 초래할 수 있으므로, 상기 파워앰프(80)와 같은 발열 IC에 대한 방열 및 과열방지가 필수적이다.

따라서, 종래에는 상기 파워앰프(80)와 같은 발열 IC를 방열시키기 위한 목적으로 히트싱크(방열판)를 주로 사용하였는데, 즉 도 2에서와 같이 상기 히트싱크를 상기 파워앰프(80)와 같은 발열 IC에 부착시켜 사용하였다.

도 3은 오디오기기의 과열방지를 위해 도 1의 구성에 발열온도 감지부(90) 및 과열방지 회로(100)가 추가된 오디오기기의 과열 방지장치를 도시한 것으로서, 이때 상기 발열온도 감지부(90)는 도 2에서와 같이 상기 파워앰프(80) 및 상기 히트싱크와 가까운 곳에서 상기 파워앰프(80)의 동작시 발생되는 열을 감지하게 되는데, 즉 상기 파워앰프(80)가 동작됨에 따라 발생되는 열은 상기 히트싱크를 통해 방출되고, 이때 상기 히트싱크의 온도는 상기 발열온도 감지부(90)에 의해 감지된다.

상기 과열방지 회로(100)는 상기 발열온도 감지부(90)에 의해 감지된 상기 파워앰프(80)의 동작온도가 기 설정된 기준온도 이상인지를 판단하고, 이에 따라 상기 음량 조정부(70)에서 출력되어 상기 파워앰프(80)에 인가되는 아날로그 전압신호의 레벨을 다운시킴으로써 상기 파워앰프(80)의 과열을 방지한다.

한편, 상기 과열방지 회로(100)는 도 3에서와 같이, 상기 발열온도 감지부(90)에서 감지된 온도값에 상응하는 전압을 비반전단자(+)를 통해 입력받아 이를 반전단자(-)에 설정된 기준전압과 비교하여 비교결과를 출력하는 비교기(OP1)와, 상기 비교기(OP1)의 출력단에 접속되어 상기 파워앰프(80)의 과열로 인한 볼륨레벨 자동조정에 따른 과열방지 동작 중임을 나타내는 표시램프(LED : Light Emitting Diode)와, 상기 LED와 병렬 접속되어 상기 비교기(OP1)의 출력신호에 따라 온/오프되는 트랜지스터(TR1)와, 상기 트랜지스터(TR1)의 컬렉터단에 일단이 접속되고, 타단은 상기 음량 조정부(70)의 출력단에 상기 파워앰프(80)와 병렬로 접속된 컬렉터 저항(R6)을 포함 구성되어 있다.

그러나, 상기한 종래의 오디오기기의 과열 방지장치에서는 오디오기기의 과열방지를 위해 비교기 및 복수의 저항소자, 그리고 트랜지스터와 같은 각종 부품이 필요하므로 기기의 부피가 증가하고, 또한 비교기 및 저항소자들의 오차로 인해 출력레벨을 다운시키지도 않아도 될 온도에서도 출력레벨을 다운시키는 오동작의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 발열 IC가 내장된 오디오기기에 있어서 상기 발열 IC의 온도감지 및 이에 따른 과열방지를 위한 필요부품을 최소화시키고, 온도감지에 따른 오디오 출력레벨의 조정에 있어 오동작을 최소화시켜 오디오기기의 내부 온도 상승으로 인한 부품의 과열 및 손상을 효율적으로 방지할 수 있도록 한 오디오기기의 과열 방지장치를 제공하 는 데 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오디오기기의 과열 방지장치는, 입력 오디오신호를 선택 출력하는 입력 선택수단; 상기 선택 출력되는 오디오신호를 설정된 볼륨레벨로 조정하는 음량 조정수단; 상기 음량 조정된 오디오신호를 소정레벨의 전력신호로 증폭하여 스피커를 통해 출력하는 파워앰프; 및 상기 파워앰프의 동작온도를 감지하여 그에 따라 내부 임피던스를 가변시켜 상기 파워앰프에 인가되는 상기 음량 조정된 오디오신호의 레벨을 조정하는 레벨 조정수단을 포함하여 구성되는 것에 그 특징이 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 오디오기기의 과열 방지장치의 일 실시예에 대해, 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 오디오기기의 과열 방지장치의 일 실시예의 구성을 도시한 것으로서, 도 1의 구성에, 상기 파워앰프(80)와 가까운 곳에서 상기 파워앰프(80)의 동작으로 인해 발생하는 열(온도)을 감지하고, 상기 감지된 온도에 따라 상기 음량 조정부(70)의 출력레벨을 조정하여 상기 파워앰프(80)의 과열을 방지하는 과열방지 회로(110)가 더 포함 구성되어 있다.

상기 과열방지 회로(110) 내에는 상기 파워앰프(80)의 동작온도 감지를 위한 서미스터(Thermistor)(111)가 내장되어 있는데, 상기 서미스터(111)는 주위 온도변 화에 비례하여 자체 저항값이 증가하는 저항체이다.

상기한 바와 같이, 상기 파워앰프(80)는 발열 IC로서 사용자가 오디오기기의 볼륨을 높게 설정한 경우에는 상기 파워앰프(80)가 과열될 수 있으며, 상기 파워앰프(80)의 과열은 상기 오디오기기의 과열로 이어지고 이로 인해 IC 손상 및 오디오의 음질저하를 초래할 수 있으며, 뿐만 아니라 전원공급 IC(SMPS : Switching Mode Power Supply)에 의해 OTP(Over-Temperature Protection)가 동작하여 청취도중 문제가 발생할 수 있으므로, 상기 파워앰프(80)와 같은 발열 IC에 대한 방열 및 과열방지가 필수적이다.

따라서, 본 발명에서도 상기 파워앰프(80)를 방열시키기 위한 목적으로 도 2에 도시된 히트싱크(방열판)를 상기 파워앰프(80)에 부착시켜 사용하며, 상기 파워앰프(80)가 동작됨에 따라 발생되는 열은 상기 히트싱크를 통해 방출된다.

상기 과열방지 회로(110)는, 내부 서미스터(111)를 사용하여 상기 파워앰프(80)의 동작온도, 즉 상기 히트싱크의 온도를 감지하게 되는데, 이때 상기 서미스터(111)는 상기 감지된 온도가 기 설정된 기준온도 이상인 경우 내부 임피던스를 가변하여 상기 음량 조정부(70)에서 출력되어 상기 파워앰프(80)에 인가되는 아날로그 전압신호의 레벨을 적절히 다운시킴으로써 상기 파워앰프(80)의 과열을 방지한다.

이때, 상기 서미스터(111)와 병렬 연결된 저항소자(R2) 및 상기 서미스터(111)의 일단에 직렬 연결된 저항소자(R1)를 통해 상기 과열방지 회로(110)의 상기 오디오 출력레벨에 대한 최소 다운치와 최대 다운치를 각각 설정할 수 있다.

또한, 상기 서미스터(111)의 타단에 직렬 연결된 캐패시터(C1)를 통해 상기 출력레벨 조정에 따른 음질변화를 최소화시킬 수 있게 된다.

이상 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 오디오기기의 과열 방지장치는, 오디오기기 내장 부품의 과열 및 손상을 방지하여 안정된 동작을 수행할 수 있으며, 종래의 오디오기기의 과열 방지장치에 비해 회로의 구성이 간단함은 물론, 이로부터 온도감지에 따른 오디오 출력레벨의 조정에 있어 오동작이 최소화되어 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (6)

1. 입력 오디오신호를 선택 출력하는 입력 선택수단;

   상기 선택 출력되는 오디오신호를 설정된 볼륨레벨로 조정하는 음량 조정수단;

   상기 음량 조정된 오디오신호를 소정레벨의 전력신호로 증폭하여 스피커를 통해 출력하는 파워앰프; 및

   상기 파워앰프의 동작온도를 감지하여 그에 따라 내부 임피던스를 가변시켜 상기 파워앰프에 인가되는 상기 음량 조정된 오디오신호의 레벨을 조정하는 레벨 조정수단을 포함하여 구성되는 오디오기기의 과열 방지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 레벨 조정수단은, 상기 감지된 동작온도에 따라 상기 오디오신호의 레벨을 다운시킴으로써 상기 파워앰프에 대한 과열 방지동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 오디오기기의 과열 방지장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 레벨 조정수단은, 서미스터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오디오기기의 과열 방지장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 레벨 조정수단의 상기 오디오신호의 레벨에 대한 최소 다운치와 최대 다운치는, 상기 서미스터와 병렬 연결된 저항소자와, 상기 서미스터의 일단에 직렬 연결된 저항소자를 통해 각각 설정되는 것을 특징으로 하는 오디오기기의 과열 방지장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 레벨 조정수단은, 상기 서미스터의 타단에 직렬 연결된 캐패시터를 통해 상기 레벨 조정에 따른 음질변화를 최소화시키는 것을 특징으로 하는 오디오기기의 과열 방지장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 파워앰프의 동작시 발생되는 열을 방열시키기 위한 히트싱크를 더 포함하여 구성되되,

   상기 레벨 조정수단은, 상기 파워앰프의 동작에 따른 상기 히트싱크의 온도를 감지하는 것을 특징으로 하는 오디오기기의 과열 방지장치.

Images