專利名稱：數(shù)字放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字放大器，使輸出級(jí)的開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，對輸入信號(hào)進(jìn)行D類放大。
背景技術(shù)：
數(shù)字放大器通過PWM (Pulse Width Modulation :脈沖寬度調(diào)制)變換將模擬的輸入信號(hào)變換為數(shù)字脈沖信號(hào)，利用該數(shù)字脈沖信號(hào)使FET等有源元件(開關(guān)元件)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，由此進(jìn)行功率放大(D類放大)。并且，使功率放大后的數(shù)字脈沖信號(hào)通過LC電路的低通濾波器，由此得到對源信號(hào)進(jìn)行功率放大后的模擬的輸出信號(hào)。當(dāng)在負(fù)載側(cè)產(chǎn)生了過電流、諧振等情況下，這種數(shù)字放大器具有保護(hù)輸出級(jí)的開關(guān)元件等放大電路的功能。例如，在由于負(fù)載短路等而成為過電流狀態(tài)時(shí)，利用在放大器輸出部設(shè)置的繼電器等切斷輸出來保護(hù)開關(guān)元件。并且，在與數(shù)字放大器連接的揚(yáng)聲器較少時(shí)等輕負(fù)載時(shí)(高阻抗時(shí))，在放大器輸出部的低通濾波器產(chǎn)生諧振，放大電路有可能由于該諧振現(xiàn)象而損壞。為了防止基于這種諧振現(xiàn)象的數(shù)字放大器的損壞，已經(jīng)公知有這樣的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)1)，檢測輕負(fù)載時(shí)的諧振電流，在過大的諧振電流流過的情況下使輸入信號(hào)靜音，由此保護(hù)放大電路?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2007 — 258903號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題在諸如上述專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)中存在這樣的問題，即如果檢測到輕負(fù)載時(shí)的諧振電流就馬上使輸入信號(hào)靜音，在下一次恢復(fù)為正常動(dòng)作的情況下，由于PWM電路中的動(dòng)作的初始化，數(shù)字放大器的起動(dòng)需要時(shí)間。在這種情況下，將導(dǎo)致輸出(聲音等)由于輸入信號(hào)
的靜音而停止。另外，為了保護(hù)數(shù)字放大器的電路，也可以考慮裝配采用模擬電路的電流限制器的結(jié)構(gòu)，該模擬電路限制放大電路的輸出電流。在這種結(jié)構(gòu)中，存在電流限制器的控制產(chǎn)生相位延遲而來不及進(jìn)行電流限制動(dòng)作的情況。并且，如果假設(shè)該控制延遲而進(jìn)行電流限制控制，則電流限制器發(fā)揮作用的時(shí)間過早而使得頻次增加，產(chǎn)生容易導(dǎo)致輸出切斷的問題。本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供ー種數(shù)字放大器，能夠縮短檢測輸出電流的異常的時(shí)間，盡可能地不停止輸出，在異常時(shí)能夠保護(hù)放大電路。用于解決課題的手段本發(fā)明提供一種對輸入信號(hào)進(jìn)行D類放大的數(shù)字放大器，該數(shù)字放大器具有開關(guān)元件，根據(jù)基于所述輸入信號(hào)的數(shù)字脈沖信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作；驅(qū)動(dòng)電路，向所述開關(guān)元件供給所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；輸出濾波器，包括與所述開關(guān)元件的輸出部連接的低通濾波器；以及異常狀態(tài)檢測部，被設(shè)于所述開關(guān)元件的輸出部，檢測來自所述開關(guān)元件的輸出電流的異常狀態(tài)，并輸出異常狀態(tài)檢測信號(hào)，所述異常狀態(tài)檢測部具有使所述異常狀態(tài)檢測信號(hào)的相位超前的進(jìn)相功能，在根據(jù)所述異常狀態(tài)檢測信號(hào)檢測到輸出電流的異常狀態(tài)的情況下，所述驅(qū)動(dòng)電路停止所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使所述開關(guān)元件的開關(guān)動(dòng)作停止。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在檢測到異常狀態(tài)時(shí)使來自驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)停止，使開關(guān)元件的開關(guān)動(dòng)作停止，由此能夠進(jìn)行電流限制動(dòng)作，而且不需進(jìn)行停止輸入信號(hào)、切斷輸出信號(hào)等動(dòng)作。并且，根據(jù)異常狀態(tài)檢測部的進(jìn)相功能，能夠消除或者降低異常狀態(tài)檢測信號(hào)的相位延遲。因此，能夠縮短檢測輸出電流的異常的時(shí)間，盡可能地不停止輸出，在異常時(shí)能夠保護(hù)放大電路。并且，在本發(fā)明的上述數(shù)字放大器中，所述異常狀態(tài)檢測部包括過電流檢測電路，檢測來自所述開關(guān)元件的輸出電流中的預(yù)定值以上的過電流，并輸出過電流檢測信號(hào)作為所述異常狀態(tài)檢測信號(hào)；以及進(jìn)相電路，使所述過電流檢測信號(hào)的相位超前。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，作為輸出電流的異常狀態(tài)，在檢測到來自開關(guān)元件的輸出電流中 的預(yù)定值以上的過電流的情況下，停止驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使開關(guān)元件的開關(guān)動(dòng)作停止，能夠進(jìn)行電流限制。在這種情況下，在發(fā)生過電流時(shí)能夠快速進(jìn)行電流限制動(dòng)作，盡可能地不停止輸出，能夠保護(hù)包括開關(guān)元件的放大電路。并且，在本發(fā)明的上述數(shù)字放大器中，所述異常狀態(tài)檢測部包括諧振電流檢測電路，檢測與在所述輸出濾波器發(fā)生諧振時(shí)的輸出電流相關(guān)的預(yù)定值以上的諧振電流，并輸出諧振電流檢測信號(hào)作為所述異常狀態(tài)檢測信號(hào)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，作為輸出電流的異常狀態(tài)，在檢測到與在輸出濾波器發(fā)生諧振時(shí)的輸出電流相關(guān)的預(yù)定值以上的諧振電流的情況下，停止驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使開關(guān)元件的開關(guān)動(dòng)作停止，能夠進(jìn)行電流限制。在這種情況下，當(dāng)在輸出部發(fā)生諧振時(shí)能夠快速進(jìn)行電流限制動(dòng)作，使影響不波及到可聽范圍內(nèi)的輸出，能夠保護(hù)包括開關(guān)元件的放大電路。并且，在本發(fā)明的上述數(shù)字放大器中，所述數(shù)字放大器具有溫度檢測部，檢測所述開關(guān)元件或者其周圍的溫度；輸出切斷部，切斷所述開關(guān)元件的輸出；輸入信號(hào)靜音部，使所述輸入信號(hào)成為預(yù)定電平以下的無音狀態(tài)或者微小狀態(tài)；以及聯(lián)動(dòng)控制部，使所述輸出切斷部和所述輸入信號(hào)靜音部聯(lián)動(dòng)動(dòng)作，在由所述溫度檢測部檢測到預(yù)定值以上的高溫狀態(tài)的情況下，所述聯(lián)動(dòng)控制部使所述輸出切斷部和所述輸入信號(hào)靜音部聯(lián)動(dòng)動(dòng)作。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在開關(guān)元件或者其周圍的溫度成為預(yù)定值以上的高溫狀態(tài)的情況下，通過使輸出切斷部和輸入信號(hào)靜音部聯(lián)動(dòng)動(dòng)作，能夠停止開關(guān)元件的輸入及輸出雙方來保護(hù)開關(guān)元件。在這種情況下，如果切斷開關(guān)元件的輸出，則成為無負(fù)載狀態(tài)，并且成為在輸出濾波器中容易發(fā)生諧振的狀態(tài)，然而通過進(jìn)行輸入信號(hào)的靜音，能夠防止在輸出濾波器的諧振。并且，在本發(fā)明的上述數(shù)字放大器中，所述驅(qū)動(dòng)電路通過反復(fù)進(jìn)行如下控制來進(jìn)行所述開關(guān)元件的電流限制動(dòng)作，所述控制為根據(jù)所述異常狀態(tài)檢測信號(hào)，在所述輸出電流為預(yù)定值以上的情況下停止所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使所述開關(guān)元件的開關(guān)動(dòng)作停止，在所述輸出電流小于預(yù)定值的情況下反復(fù)進(jìn)行輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使再次開始所述開關(guān)元件的開關(guān)動(dòng)作。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過反復(fù)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的停止/再次開始來進(jìn)行電流限制動(dòng)作，能夠保護(hù)包括開關(guān)元件的放大電路，而且使開關(guān)元件的動(dòng)作盡可能地持續(xù)進(jìn)行而不停止輸出。 并且，在本發(fā)明的上述數(shù)字放大器中，所述驅(qū)動(dòng)電路在進(jìn)行所述開關(guān)元件的電流限制動(dòng)作時(shí)，在所述數(shù)字脈沖信號(hào)的基準(zhǔn)振蕩頻率的I周期単位或者I周期単位內(nèi)的任意定時(shí)輸出/停止所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在檢測到過電流的發(fā)生或者諧振電流的發(fā)生等異常狀態(tài)時(shí)，能夠根據(jù)輸入信號(hào)的數(shù)字脈沖信號(hào)的基準(zhǔn)振蕩頻率快速進(jìn)行實(shí)時(shí)的電流限制動(dòng)作，盡可能地不停止輸出，能夠保護(hù)包括開關(guān)元件的放大電路。并且，在本發(fā)明的上述數(shù)字放大器中，所述數(shù)字放大器具有控制部，該控制部判斷所述諧振電流檢測電路的諧振電流檢測信號(hào)被持續(xù)輸出預(yù)定時(shí)間，并且在持續(xù)輸出所述預(yù)定時(shí)間的情況下輸出表示該情況的信號(hào)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠檢測擴(kuò)聲系統(tǒng)的系統(tǒng)振蕩，并且通知擴(kuò)聲系統(tǒng)的使用者發(fā)生了系統(tǒng)振蕩，因而能夠防止混頻器、數(shù)字放大器或者揚(yáng)聲器等的故障。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明能夠提供ー種數(shù)字放大器，能夠縮短檢測輸出電流的異常的時(shí)間，盡可能地不停止輸出，在異常時(shí)能夠保護(hù)放大電路。


圖I是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)字放大器的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖2是表示本實(shí)施方式的數(shù)字放大器的具體結(jié)構(gòu)示例的電路圖。圖3是表示數(shù)字放大器與模擬放大器的熱設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的比較的輸出特性圖。圖4是表示基于本實(shí)施方式的電流限制電路的放大器動(dòng)作時(shí)的波形的動(dòng)作波形圖。圖5 (A)、(B)是本實(shí)施方式的電流限制電路有無進(jìn)相電路的輸出電流波形的比較圖。圖6是表示數(shù)字放大器的基本結(jié)構(gòu)的電路圖。圖7是在放大器輸出部的低通濾波器中發(fā)生諧振時(shí)的放大電路的増益一頻率特性圖。圖8是表示與本實(shí)施方式的數(shù)字放大器的電路保護(hù)功能相關(guān)的第一動(dòng)作示例的流程圖。圖9是表示與本實(shí)施方式的數(shù)字放大器的電路保護(hù)功能相關(guān)的第二動(dòng)作示例的狀態(tài)推移圖。圖10是表示使用了本實(shí)施方式的數(shù)字放大器的擴(kuò)聲系統(tǒng)的圖。圖11是表示本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施方式的數(shù)字放大器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
具體實(shí)施例方式在下面的實(shí)施方式中，作為本發(fā)明的數(shù)字放大器的一例示出了這樣的結(jié)構(gòu)示例，即數(shù)字放大器的輸出級(jí)的開關(guān)元件采用FET，負(fù)載與揚(yáng)聲器連接，該數(shù)字放大器進(jìn)行聲音信號(hào)的放大。
圖I是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)字放大器的結(jié)構(gòu)的電路圖。本實(shí)施方式的數(shù)字放大器構(gòu)成為具有PWM電路11、驅(qū)動(dòng)電路12、開關(guān)元件Q1、Q2。開關(guān)元件Q1、Q2利用N溝道的MOSFET等構(gòu)成，漏極一源極之間相互串聯(lián)連接，從而構(gòu)成一對開關(guān)元件。該開關(guān)元件Ql、Q2根據(jù)針對柵極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸入而交替地進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，并進(jìn)行輸入信號(hào)的功率放大。此時(shí)，開關(guān)元件Ql的漏極被施加電壓+ VB,開關(guān)元件Q2的源極被施加電壓ー VB，開關(guān)元件Q1、Q2根據(jù)柵極電壓而導(dǎo)通/截止。另外，開關(guān)元件不限于FET，也可以是雙極晶體管等能夠進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的其它元件。PWM電路11進(jìn)行輸入信號(hào)的PWM變換，并輸出具有與輸入信號(hào)電平對應(yīng)的脈沖寬度的數(shù)字脈沖信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路12根據(jù)從PWM電路11輸出的數(shù)字脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件Q1、Q2，向開關(guān)元件Q1、Q2的柵極分別輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。開關(guān)元件Q1、Q2的輸出部與輸出濾波器15連接，輸出濾波器15包括由線圈13和電容器14構(gòu)成的低通濾波器。該輸出濾波器15的輸出端與作為輸出切斷部的一例的用于開閉輸出信號(hào)路徑的繼電器16連接，并通過繼電器16與作為負(fù)載的揚(yáng)聲器17連接。另外，輸出切斷部往往采用繼電器，但也可以是其它開關(guān)単元。 模擬的聲音信號(hào)的輸入信號(hào)經(jīng)由PWM電路11被變換為數(shù)字脈沖信號(hào),并輸入驅(qū)動(dòng)電路12。根據(jù)該數(shù)字脈沖信號(hào)，從驅(qū)動(dòng)電路12向開關(guān)元件Q I、Q2的柵極輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)，開關(guān)元件Q I、Q2根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作。從開關(guān)元件Q1、Q2的輸出部輸出的功率被放大后的數(shù)字脈沖信號(hào)經(jīng)由輸出濾波器15被變換為模擬信號(hào)，作為功率被放大后的模擬的聲音信號(hào)進(jìn)行輸出，并提供給揚(yáng)聲器17。揚(yáng)聲器17根據(jù)該輸出信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),并播放出聲音。并且，在放大器輸出部的輸出濾波器15的線圈13串聯(lián)連接有檢測電阻器18，設(shè)有過電流檢測電路19，根據(jù)檢測電阻器18的兩端電壓檢測流向線圈13的電流，并檢測流向負(fù)載的過電流。另外，電容器14串聯(lián)連接有檢測電阻器20，設(shè)有諧振電流檢測電路21，根據(jù)檢測電阻器20的兩端電壓檢測流向電容器14的電流，并檢測在輸出濾波器15產(chǎn)生的諧振電流。過電流檢測電路19的輸出端與使過電流檢測信號(hào)的相位超前的進(jìn)相電路22連接，并通過該進(jìn)相電路22與驅(qū)動(dòng)電路12連接。諧振電流檢測電路21的輸出端也與驅(qū)動(dòng)電路12連接。在過電流檢測值為預(yù)定值以上的情況下，過電流檢測電路19輸出高電平的過電流檢測信號(hào)作為異常狀態(tài)檢測信號(hào)。在諧振電流檢測值為預(yù)定值以上的情況下，諧振電流檢測電路21輸出高電平的諧振電流檢測信號(hào)作為異常狀態(tài)檢測信號(hào)。另外，過電流檢測電路19和進(jìn)相電路22當(dāng)然也可以利用同一電路單元構(gòu)成，而非不同的電路。在這種情況下，利用未圖示的運(yùn)算放大器檢測檢測電阻器18的兩端的電壓，在使該檢測波形的相位超前后，由未圖示的比較器與預(yù)定值進(jìn)行比較，由此檢測過電流。并且，諧振電流檢測電路21除進(jìn)相電路之外的電路結(jié)構(gòu)，能夠利用與上述過電流檢測電路19相同的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)電路12在被輸入了來自過電流檢測電路19的過電流檢測信號(hào)或者來自諧振電流檢測電路21的諧振電流檢測信號(hào)的情況下，停止動(dòng)作并停止供給到開關(guān)元件Q1、Q2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由此，開關(guān)元件Q1、Q2的柵極電壓小于預(yù)定值，雙方均截止。開關(guān)元件Q1、Q2在通常的開關(guān)動(dòng)作時(shí)以例如400kHz等的基準(zhǔn)振蕩頻率的周期交替地導(dǎo)通/截止。與此相対，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)停止時(shí)雙方截止，在該截止期間不流過輸出電流。由上述過電流檢測電路19、進(jìn)相電路22、諧振電流檢測電路21、驅(qū)動(dòng)電路12構(gòu)成本實(shí)施方式的進(jìn)行異常時(shí)的開關(guān)元件Ql、Q2的電流限制的電流限制電路(電流限制器)。在PWM電路11的輸入側(cè)設(shè)有輸入信號(hào)靜音部23。輸入信號(hào)靜音部23具有靜音電路24、旁通電路25、對它們進(jìn)行切換的開關(guān)26、27，根據(jù)來自外部的控制信號(hào)使靜音電路24或者旁通電路25與輸入信號(hào)路徑連接。靜音電路24用于使輸入信號(hào)衰減為預(yù)定電平以下，具有使輸入信號(hào)成為無音狀態(tài)或者微小狀態(tài)的功能。并且，在開關(guān)元件Ql、Q2的附近設(shè)有檢測開關(guān)元件Ql、Q2或者其周圍的溫度的溫度檢測部28。溫度檢測部28的輸出端與聯(lián)動(dòng)控制部29連接，聯(lián)動(dòng)控制部29對繼電器16及輸入信號(hào)靜音部23進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。在溫度檢測部28的溫度檢測值為預(yù)定值以上的情況下，聯(lián)動(dòng)控制部29向繼電器16及輸入信號(hào)靜音部23輸出控制信號(hào),使它們聯(lián)動(dòng)動(dòng)作并執(zhí)行繼電器斷開及輸入信號(hào)靜音。由此，針對開關(guān)兀件Ql、Q2的輸入輸出停止。圖2是表示本實(shí)施方式的數(shù)字放大器的具體結(jié)構(gòu)示例的電路圖。圖2表示驅(qū)動(dòng)電路及進(jìn)相電路的具體結(jié)構(gòu)的一例。驅(qū)動(dòng)電路31構(gòu)成為具有反轉(zhuǎn)電路32、光耦合器33、34、驅(qū)動(dòng)器35、36、開關(guān)元件37、和NOR電路38。一個(gè)光耦合器33的LED直接與PWM電路11的輸出端連接，另ー個(gè)光耦合器34的LED通過反轉(zhuǎn)電路32與連接PWM電路11的輸出端。光耦合器33、34的光敏晶體管分別與驅(qū)動(dòng)器35、36連接。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，光耦合器33、34中一方根據(jù)從PWM電路11輸出的數(shù)字脈沖信號(hào)而導(dǎo)通，另一方截止，由此驅(qū)動(dòng)器35、36被交替供給高電平的信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器35、36根據(jù)來自光稱合器33、34的輸入信號(hào),交替地向開關(guān)元件Ql、Q2供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由此使開關(guān)元件Ql、Q2進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作而交替地導(dǎo)通/截止。另夕卜，在此示出了采用光耦合器和開關(guān)元件等的結(jié)構(gòu)示例，但也可以采用利用其它開關(guān)単元輸出/停止驅(qū)動(dòng)信號(hào)的結(jié)構(gòu)。并且，光耦合器33、34的LED的另一端通過開關(guān)元件37被接地。來自經(jīng)由進(jìn)相電路41的過電流檢測電路19的過電流檢測信號(hào)或者來自諧振電流檢測電路21的諧振電流檢測信號(hào)，通過NOR電路38供給到開關(guān)元件37的控制輸入端。開關(guān)元件37在控制輸入端被輸入高電平時(shí)導(dǎo)通并接通，在被輸入低電平時(shí)截止并斷開。在這種情況下，在過電流檢測信號(hào)和諧振電流檢測信號(hào)至少一方成為高電平吋，開關(guān)元件37截止，光耦合器33、34雙方的LED截止。因此，在由過電流檢測電路19和諧振電流檢測電路21檢測到預(yù)定值以上的過電流或者諧振電流時(shí)，能夠使驅(qū)動(dòng)電路31的動(dòng)作停止,使開關(guān)元件Ql、Q2的開關(guān)動(dòng)作停止。進(jìn)相電路41具有被串聯(lián)連接的電容器42和電阻器43，利用通過電阻器44被接地的CR移相電路構(gòu)成。該進(jìn)相電路41通過電容器42使過電流檢測信號(hào)進(jìn)相，并供給到驅(qū)動(dòng)電路31。另外，進(jìn)相電路不限于CR移相電路，也可以采用LC移相電路等其它結(jié)構(gòu)。根據(jù)該進(jìn)相電路41，能夠消除或者降低在檢測輸出電流的過電流并進(jìn)行反饋的系統(tǒng)中產(chǎn)生的過電流檢測信號(hào)的相位延遲。過電流檢測信號(hào)的相位延遲主要是起因于輸出濾波器15及過電流檢測電路19的常數(shù)、頻率特性等而產(chǎn)生的，例如約為IOii sec。其中，關(guān)于進(jìn)相電路中的相位的進(jìn)相程度，更優(yōu)選設(shè)為考慮了直至檢測輸出電流的異常狀態(tài)并停止驅(qū)動(dòng)信號(hào)為止的系統(tǒng)整體的信號(hào)延遲的時(shí)間量。另外，諧振電流檢測電路21通過輸出濾波器15的電容器14而具有進(jìn)相功能，因而不需要特別設(shè)置進(jìn)相電路。這樣通過設(shè)置具有進(jìn)相功能的電路，能夠縮短過電流狀態(tài)的檢測時(shí)間，提高針對過電流的電路保護(hù)動(dòng)作的響應(yīng)特性。
在此，對數(shù)字放大器的熱設(shè)計(jì)基準(zhǔn)進(jìn)行說明。圖3是表示數(shù)字放大器與模擬放大器的熱設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的比較的輸出特性圖。在圖3的曲線圖中，橫軸表示輸出，縱軸表示損失。數(shù)字放大器與模擬放大器相比在整個(gè)輸出范圍中損失較小，但相對于輸出的損失基本上呈線性，隨著輸出増加(輸出電流増大)，損失増大。即，數(shù)字放大器的損失為(通常使用吋) (異常吋)。與此相對，模擬放大器的損失為(通常使用吋) (異常吋)，即使異常時(shí)的損失增大，與通常使用時(shí)相比也不會(huì)產(chǎn)生較大的差異。放大器的熱設(shè)計(jì)基準(zhǔn)通常是根據(jù)通常使用時(shí)的損失進(jìn)行設(shè)定的，井根據(jù)該熱設(shè)計(jì)基準(zhǔn)確定散熱器尺寸等。在模擬放大器中，如果在通常使用時(shí)進(jìn)行熱設(shè)計(jì)，則即使不考慮異常時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生問題。但是，在數(shù)字放大器中，如果不充分考慮異常時(shí)而進(jìn)行熱設(shè)計(jì)，則有時(shí)產(chǎn)生導(dǎo)致放大電路的故障等問題。但是，考慮異常時(shí)會(huì)使散熱器變大型，這在數(shù)字放大器的設(shè)計(jì)中是不期望的，因而在此假設(shè)采用設(shè)置電流限制電路進(jìn)行發(fā)生過電流時(shí)的電流限制控制的結(jié)構(gòu)的情況。在本 實(shí)施方式中具有如下的結(jié)構(gòu)，根據(jù)過電流檢測及諧振電流檢測使驅(qū)動(dòng)電路停止來進(jìn)行電流限制控制，還在過電流檢測電路中追加進(jìn)相電路來補(bǔ)償過電流檢測信號(hào)的相位延遲。由此，當(dāng)在數(shù)字放大器的負(fù)載中產(chǎn)生過電流或者諧振電流吋，能夠縮短輸出電流的異常檢測的時(shí)間，盡可能地不停止輸出，并進(jìn)行限制異常時(shí)的輸出電流的電流限制控制。下面，對發(fā)生過電流時(shí)的電流限制動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)說明。圖4是表示基于本實(shí)施方式的電流限制電路的放大器動(dòng)作時(shí)的波形的動(dòng)作波形圖。在圖4中，電流限制值是指基于在過電流檢測電路19中檢測異常狀態(tài)的預(yù)定值的電流限制用閾值的電流值。在輸出電流值由于負(fù)載的異常等而達(dá)到該電流限制值以上的情況下，驅(qū)動(dòng)電路12的動(dòng)作停止，不再流過該電流限制值以上的輸出電流。在此，在輸出電流值達(dá)到預(yù)定值以上的情況下，驅(qū)動(dòng)電路12停止驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使開關(guān)元件Ql、Q2的開關(guān)動(dòng)作停止。其中，在輸出電流值達(dá)到預(yù)定值以上的狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)電路12持續(xù)停止動(dòng)作。然后，在輸出電流值小于預(yù)定值的情況下，驅(qū)動(dòng)電路12輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使開關(guān)元件Q1、Q2的開關(guān)動(dòng)作再次開始。因此，在檢測到異常狀態(tài)并進(jìn)行電流限制動(dòng)作時(shí)，作為基于電流限制電路的電流限制控制，以數(shù)字放大器的基準(zhǔn)振蕩頻率(數(shù)字脈沖信號(hào)的基準(zhǔn)振蕩頻率、開關(guān)元件的開閉頻率…例如400kHz)的I周期単位，驅(qū)動(dòng)電路12實(shí)時(shí)地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出/停止控制。由此，開關(guān)元件Q1、Q2反復(fù)開關(guān)動(dòng)作的開始(一方導(dǎo)通)/停止(雙方截止)。此時(shí)，如圖4中的放大圖所示，輸出電流以基準(zhǔn)振蕩頻率的I周期単位(例如每隔周期T)呈鋸齒狀變動(dòng)，電流值被限制為小于預(yù)定值。因此，不需停止來自開關(guān)元件Ql、Q2的輸出，即可盡可能地持續(xù)開關(guān)動(dòng)作，并保護(hù)包括開關(guān)元件的放大電路。另外，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出/停止控制也可以按照I周期內(nèi)的任意定時(shí)進(jìn)行輸出/停止控制，而非I周期単位。圖5 (A)、(B)是本實(shí)施方式的電流限制電路有無進(jìn)相電路的輸出電流波形的比較圖，(A)表示不設(shè)置進(jìn)相電路時(shí)的動(dòng)作波形，(B)表示設(shè)置進(jìn)相電路時(shí)的動(dòng)作波形。在圖5(A)所示的不設(shè)置進(jìn)相電路的情況下，將導(dǎo)致電流限制動(dòng)作的開始由于過電流檢測信號(hào)的相位延遲而延遲。開關(guān)元件Q1、Q2根據(jù)基準(zhǔn)振蕩頻率(例如在400kHz時(shí)是每隔2. 5usec)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，因而在具有過電流檢測信號(hào)的相位延遲時(shí)不能馬上停止開關(guān)動(dòng)作，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)的電流限制。在這種情況下，如利用符號(hào)a示出的那樣，在發(fā)生過電流后的較短期間中，輸出電流超過電流限制值，因而如果異常狀態(tài)持續(xù)，則將導(dǎo)致放大電路的故障等。如果考慮到該相位延遲而降低電流限制值，則產(chǎn)生輸出較早停止、頻繁進(jìn)行電流限制動(dòng)作等問題。與此相對，在圖5 (B)所示的設(shè)置進(jìn)相電路的情況下(本實(shí)施方式)，能夠縮短過電流檢測時(shí)間，防止電流限制動(dòng)作的開始相對于開關(guān)動(dòng)作而延遲，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的電流限制。在這種情況下，如利用符號(hào)P示出的那樣，自最初發(fā)生過電流起輸出電流不會(huì)達(dá)到電流限制值以上，能夠可靠地實(shí)施電流限制。下面，對發(fā)生諧振電流時(shí)的電流限制動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)說明。圖6是表示數(shù)字放大器的基本結(jié)構(gòu)的電路圖。圖7是在放大器輸出部的低通濾波器中發(fā)生諧振時(shí)的放大電路的增益ー頻率特性圖。數(shù)字放大器的基本結(jié)構(gòu)是具有輸入信號(hào)源51、放大電路52、低通濾波器53、揚(yáng)聲器等負(fù)載54。在負(fù)載54為輕負(fù)載或者沒有負(fù)載時(shí)(負(fù)載電阻RL較小時(shí))，由低通濾波器53的線圈L和電容器C構(gòu)成的LC諧振電路進(jìn)行諧振，放大 電路52進(jìn)行振蕩。通常，發(fā)生這種諧振的諧振頻率fR根據(jù)低通濾波器53的常數(shù)而達(dá)到比超過可聽范圍的20kHz高的頻率。在本實(shí)施方式中，如果發(fā)生諧振電流時(shí)的輸出電流值達(dá)到預(yù)定值以上，則停止驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作，并抑制諧振電流。在這種情況下，對于可聽范圍的頻率的過電流，基于過電流檢測的電流限制器進(jìn)行動(dòng)作，由此進(jìn)行電流限制，對于超過可聽范圍的頻率的諧振電流，基于諧振電流檢測的電流限制器進(jìn)行動(dòng)作，由此進(jìn)行諧振電流抑制。其中，發(fā)生諧振電流時(shí)的電流限制動(dòng)作與上述發(fā)生過電流時(shí)的電流限制動(dòng)作同樣是實(shí)時(shí)地進(jìn)行電流限制。因此，其影響不會(huì)波及到可聽范圍的輸出，能夠抑制諧振電流。因此，即使是在由于負(fù)載的異常而產(chǎn)生諧振的情況下，也能夠盡可能地不停止輸出，并抑制諧振電流。圖8是表示與本實(shí)施方式的數(shù)字放大器的電路保護(hù)功能相關(guān)的第一動(dòng)作示例的流程圖。在第一動(dòng)作示例中，在數(shù)字放大器進(jìn)行動(dòng)作吋，由過電流檢測電路19進(jìn)行輸出級(jí)的過電流檢測以及由諧振電流檢測電路21進(jìn)行輸出級(jí)的諧振電流檢測(S11)。在此，根據(jù)過電流檢測值或者諧振電流檢測值是否達(dá)到預(yù)定值以上，切換發(fā)生過電流/諧振電流時(shí)有無數(shù)字放大器的電路保護(hù)動(dòng)作(S12)。在輸出電流沒有異常、未檢測到預(yù)定值以上的過電流或者諧振電流的情況下，反復(fù)Sll S12的動(dòng)作。在過電流檢測值或者諧振電流檢測值達(dá)到預(yù)定值以上、并檢測到輸出電流的異常狀態(tài)的情況下，過電流檢測信號(hào)或者諧振電流檢測信號(hào)為高電平，驅(qū)動(dòng)電路12的動(dòng)作停止，開關(guān)元件Ql、Q2均截止(S13)。然后，根據(jù)過電流檢測值或者諧振電流檢測值是否達(dá)到預(yù)定值以上，切換驅(qū)動(dòng)電路12的動(dòng)作有無再次開始(S14)。在此，在過電流檢測值或者諧振電流檢測值達(dá)到預(yù)定值以上的情況下，驅(qū)動(dòng)電路12持續(xù)停止動(dòng)作。在過電流檢測值及諧振電流檢測值小于預(yù)定值的情況下，過電流檢測信號(hào)及諧振電流檢測信號(hào)為低電平，驅(qū)動(dòng)電路12的動(dòng)作再次開始，開關(guān)元件Q1、Q2的開關(guān)動(dòng)作再次開始(S15)。并且，在數(shù)字放大器進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，根據(jù)溫度檢測部28對開關(guān)元件Ql、Q2的溫度檢測值是否達(dá)到預(yù)定值以上，切換異常高溫時(shí)的數(shù)字放大器的有無電路保護(hù)動(dòng)作(S16)。在開關(guān)元件Q1、Q2的溫度檢測值小于預(yù)定值、不是異常高溫狀態(tài)的情況下，反復(fù)Sll S16的動(dòng)作。在輸出電流的異常狀態(tài)持續(xù)等、開關(guān)元件Ql、Q2過度發(fā)熱而成為異常高溫狀態(tài)、溫度檢測值達(dá)到預(yù)定值以上的情況下，通過聯(lián)動(dòng)控制部29的控制，繼電器16及輸入信號(hào)靜音部23聯(lián)動(dòng)動(dòng)作,執(zhí)行繼電器斷開及輸入信號(hào)靜音(S17)。在繼電器16斷開并切斷了輸出信號(hào)路徑時(shí)，負(fù)載被切離而成為無負(fù)載狀態(tài)，因而更容易發(fā)生諧振。在本實(shí)施方式中，在發(fā)生諧振時(shí)驅(qū)動(dòng)電路12及開關(guān)元件Q1、Q2也間歇地進(jìn)行動(dòng)作，并進(jìn)行電流限制，因而如果諧振狀態(tài)持續(xù)，則開關(guān)元件Ql、Q2有可能達(dá)到異常高溫而損壞。因此，對繼電器16及輸入信號(hào)靜音部23進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，使同時(shí)進(jìn)行繼電器斷開及輸入信號(hào)靜音，由此使輸入輸出雙方停止，能夠防止諧振。另外，在圖8的流程圖中，將開關(guān)元件的溫度檢測(S16)設(shè)計(jì)在流程的最后，但也可以設(shè)計(jì)在剛剛起動(dòng)后。這對于如下情況比較有效，即在開關(guān)元件Ql、Q2在初期由于器件不良等而發(fā)熱時(shí)，能夠迅速停止電路動(dòng)作，而且不需進(jìn)行異常電流檢測。圖9是表示與本實(shí)施方式的數(shù)字放大器的電路保護(hù)功能相關(guān)的第二動(dòng)作示例的 狀態(tài)推移圖。在第二動(dòng)作示例中，在數(shù)字放大器進(jìn)行動(dòng)作吋，由過電流檢測電路19進(jìn)行輸出級(jí)的過電流檢測、由諧振電流檢測電路21進(jìn)行輸出級(jí)的諧振電流檢測(S21)、以及由溫度檢測部28進(jìn)行開關(guān)元件Q1、Q2的溫度檢測(S22)。在過電流檢測值及諧振電流檢測值正常且小于預(yù)定值的情況下，反復(fù)S21的過電流檢測及諧振電流檢測。在溫度檢測值正常且小于預(yù)定值的情況下，反復(fù)S22的溫度檢測。在過電流檢測值或者諧振電流檢測值達(dá)到預(yù)定值以上的情況下，過電流檢測信號(hào)或者諧振電流檢測信號(hào)為高電平,驅(qū)動(dòng)電路12的動(dòng)作停止,開關(guān)元件Q1、Q2截止(S23)。并且，繼續(xù)進(jìn)行過電流檢測及諧振電流檢測(S24 )。在此，在過電流檢測值或者諧振電流檢測值達(dá)到預(yù)定值以上的情況下，反復(fù)S24的過電流檢測及諧振電流檢測，驅(qū)動(dòng)電路12的動(dòng)作停止?fàn)顟B(tài)持續(xù)。在過電流檢測值及諧振電流檢測值正常且小于預(yù)定值的情況下，過電流檢測信號(hào)及諧振電流檢測信號(hào)為低電平，驅(qū)動(dòng)電路12的動(dòng)作再次開始(S25)。然后，返回到S21的過電流檢測及諧振電流檢測，反復(fù)進(jìn)行相同的動(dòng)作。在溫度檢測值達(dá)到預(yù)定值以上的情況下，通過聯(lián)動(dòng)控制部29的控制，繼電器16及輸入信號(hào)靜音部23聯(lián)動(dòng)動(dòng)作，執(zhí)行繼電器斷開及輸入信號(hào)靜音(S26 )。并且，繼續(xù)進(jìn)行溫度檢測(S27 )。在此，在溫度檢測值達(dá)到預(yù)定值以上的情況下，反復(fù)S27的溫度檢測，繼電器斷開及輸入信號(hào)靜音的狀態(tài)持續(xù)。在溫度檢測值正常且小于預(yù)定值的情況下，通過聯(lián)動(dòng)控制部29的控制，解除繼電器16及輸入信號(hào)靜音部23的聯(lián)動(dòng)動(dòng)作，執(zhí)行繼電器接通及靜音解除(S28)。然后，返回到S22的溫度檢測，反復(fù)進(jìn)行相同的動(dòng)作。另外，也能夠以如下方式進(jìn)行動(dòng)作，即在S25的驅(qū)動(dòng)電路12的動(dòng)作再次開始后進(jìn)入到S22的溫度檢測，在溫度檢測值達(dá)到預(yù)定值以上的情況下，處于S26的繼電器斷開及輸入信號(hào)靜音狀態(tài)，在溫度檢測值小于預(yù)定值的情況下，進(jìn)入到S21過電流檢測及諧振電流檢測。下面，使用圖10和圖11說明將本實(shí)施方式的數(shù)字放大器應(yīng)用于擴(kuò)聲系統(tǒng)的情況。圖10是表示使用了本實(shí)施方式的數(shù)字放大器的擴(kuò)聲系統(tǒng)的圖。擴(kuò)聲系統(tǒng)將由傳聲器70集音的聲音信號(hào)通過線纜傳輸?shù)交祛l器71，再從混頻器71傳輸?shù)綌?shù)字放大器72，再從數(shù)字放大器72傳輸?shù)綋P(yáng)聲器73，由此從揚(yáng)聲器73將聲音信號(hào)擴(kuò)聲到想要擴(kuò)聲的擴(kuò)聲空間中。并且，圖11表示本擴(kuò)聲系統(tǒng)使用的數(shù)字放大器的結(jié)構(gòu)。在圖11所示的結(jié)構(gòu)中，與圖2的不同之處在于具有控制部80和LED81，以使諧振電流檢測電路21的輸出也輸入到控制部80，當(dāng)諧振電流檢測電路21的輸出結(jié)果在控制部80中持續(xù)了預(yù)定時(shí)間的情況下，能夠在LED81進(jìn)行顯示。在這種擴(kuò)聲系統(tǒng)中，本發(fā)明的數(shù)字放大器72能夠檢測在揚(yáng)聲器73的連接數(shù)量較少即所謂輕負(fù)載等時(shí)發(fā)生的諧振電流，但檢測的頻率也可以是如圖7所示的20kHz以上的非可聽范圍頻率頻帶。另外，在包括傳聲器70和揚(yáng)聲器73的擴(kuò)聲系統(tǒng)中公知來自揚(yáng)聲器73的擴(kuò)聲聲音再次經(jīng)由傳聲器70被集音，由此在可聽范圍頻率頻帶中發(fā)生的振蕩頻率成為振鳴。與此相對，在如圖10所示傳聲器70和揚(yáng)聲器73的線纜相互沿著彼此而布線時(shí)等，輸入輸出進(jìn)行電氣/磁氣耦合而實(shí)施正反饋，引發(fā)振蕩。該振蕩被稱為系統(tǒng)振蕩，不像振鳴那樣能被人的耳朵聽到，因而被延遲檢測到，并經(jīng)常成為導(dǎo)致混頻器71、數(shù)字放大器72及揚(yáng)聲器73等的故障的原因。但是，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字放大器的諧振電流檢測電路21，也能夠ー并檢測發(fā)生系統(tǒng)振蕩的頻帶，因而在恒定地產(chǎn)生該諧振電流時(shí)，能夠判斷為發(fā)生了系統(tǒng)振蕩。因此，檢測諧振電流檢測電路21的輸出在控制部80或者未圖示的微處理器等中持續(xù)預(yù)定時(shí)間，在持續(xù)了預(yù)定時(shí)間的情況下使LED81點(diǎn)亮，由此能夠通知擴(kuò)聲系統(tǒng)的使用者發(fā)生了系統(tǒng)振蕩。另外，控制部80也可以構(gòu)成為在內(nèi)部具有積分電路，如果該積分值達(dá)到預(yù)定值以上就使 LED81點(diǎn)亮。由此，使用者能夠得知系統(tǒng)振蕩的發(fā)生，并在混頻器71、數(shù)字放大器72及揚(yáng)聲器73等發(fā)生故障之前采取適當(dāng)?shù)膶Σ摺Ａ硗?，作為控制?0，只要能夠判斷檢測到檢測諧振電流檢測電路21的輸出持續(xù)預(yù)定時(shí)間即可，因而也可以采用定時(shí)器等。并且，LED81也可以設(shè)于數(shù)字放大器內(nèi)，也可以設(shè)于擴(kuò)聲系統(tǒng)中使用者容易看到的位置例如混頻器71，或者還可以在天花板、墻壁等設(shè)置LED或者警告燈等単體的發(fā)光體、或者液晶或有機(jī)EL等単體的顯示體。另外，在將來自各種音頻音源的聲音信號(hào)擴(kuò)聲的情況下，也可以檢測系統(tǒng)振蕩來取代來自傳聲器70的聲音信號(hào)。如以上說明的那樣，在本實(shí)施方式中，在檢測用于進(jìn)行電流限制控制的輸出電流的異常狀態(tài)的電路中設(shè)置檢測信號(hào)的進(jìn)相電路，由此能夠加快異常狀態(tài)檢測時(shí)的響應(yīng)，縮短檢測時(shí)間，快速且可靠地進(jìn)行電流限制動(dòng)作。在這種情況下，不需要進(jìn)行假設(shè)了相位延遲的電流限制控制，因而在發(fā)生過電流等異常狀態(tài)時(shí)，能夠在進(jìn)行電流限制的同時(shí)持續(xù)進(jìn)行輸出，而不需馬上切斷輸出電流。由此，例如在將本實(shí)施方式的數(shù)字放大器適用于公務(wù)播放系統(tǒng)、緊急播放系統(tǒng)、擴(kuò)聲系統(tǒng)等的情況下，能夠在放大電路完全發(fā)生故障之前持續(xù)進(jìn)行動(dòng)作并持續(xù)輸出聲首。并且，設(shè)置諧振電流檢測電路，根據(jù)流向輸出濾波器的電容器的電流檢測在輕負(fù)載時(shí)發(fā)生的放大器輸出部的輸出濾波器的諧振現(xiàn)象，通過該諧振電流檢測能夠進(jìn)行電流限制。因此，對基于輸出部的諧振現(xiàn)象的過電流也能夠進(jìn)行恰當(dāng)?shù)碾娏飨拗苿?dòng)作，并保護(hù)放大電路。即，在本實(shí)施方式中，能夠應(yīng)對作為異常狀態(tài)的負(fù)載短路時(shí)等發(fā)生過電流時(shí)、和負(fù)載斷開時(shí)或者輕負(fù)載時(shí)等發(fā)生諧振時(shí)雙方的負(fù)載異常。在本實(shí)施方式的電流限制控制中，僅在檢測到異常狀態(tài)時(shí)停止驅(qū)動(dòng)電路的輸出，其前級(jí)的PWM電路等正常進(jìn)行動(dòng)作，因而在恢復(fù)為正常狀態(tài)時(shí)再次開始動(dòng)作不需要時(shí)間。因此，在異常狀態(tài)被解除時(shí)能夠迅速起動(dòng)數(shù)字放大器使開始輸出。并且，設(shè)置聯(lián)動(dòng)控制部進(jìn)行輸出級(jí)的開關(guān)元件的溫度檢測，在溫度檢測值達(dá)到預(yù)定值以上的情況下，進(jìn)行使輸出部的繼電器斷開、并且使輸入信號(hào)靜音的輸出停止的聯(lián)動(dòng)控制。由此，在處于異常高溫狀態(tài)時(shí)停止輸入輸出雙方，能夠防止開關(guān)元件損壞。例如，在根據(jù)異常狀態(tài)檢測進(jìn)行電流限制動(dòng)作的狀態(tài)下，在負(fù)載變動(dòng)而產(chǎn)生了過電流時(shí)等，能夠根據(jù)溫度檢測來停止輸出，并保護(hù)放大電路。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠縮短導(dǎo)致輸出級(jí)的開關(guān)元件損壞的過電流及諧振電流的檢測時(shí)間，并且將輸出的停止控制在最小限度，能夠?qū)嵤└‘?dāng)?shù)碾娏飨拗苿?dòng)作。另外，關(guān)于本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明的宗g及范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)說明書的記載及公知技術(shù)進(jìn)行各種變更、應(yīng)用，均是本發(fā)明的可以預(yù)測到的事項(xiàng)，且包含在要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。并且，也可以在不脫離本發(fā)明的宗g的范圍內(nèi)對上述實(shí)施方式的各個(gè)構(gòu)成要素進(jìn)行任意組合。本發(fā)明依據(jù)于2010年2月8日提出申請的日本專利申請(日本特愿2010 —033362)，其內(nèi)容通過引用被包含于此。產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明具有能夠縮短輸出電流的異常檢測的時(shí)間，盡可能地不停止輸出，在異常時(shí)保護(hù)放大電路的效果，例如能夠用作進(jìn)行公務(wù)播放等中的聲音信號(hào)等的放大的數(shù)字放大
輿坐-nfr サ o標(biāo)號(hào)說明11 PWM 電路12、31驅(qū)動(dòng)電路13 線圈14電容器15輸出濾波器16繼電器17揚(yáng)聲器18,20檢測電阻19過電流檢測電路21諧振電流檢測電路22、41進(jìn)相電路23輸入信號(hào)靜音部24靜音電路25旁通電路26、27 開關(guān)28溫度檢測部29聯(lián)動(dòng)控制部32反轉(zhuǎn)電路33、34光稱合器35、36 驅(qū)動(dòng)器37開關(guān)元件38 NOR 電路42電容器43、44 電阻器
51輸入信號(hào)源52放大電路53低通濾波器
54 負(fù)載Q1、Q2開關(guān)元件
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字放大器，對輸入信號(hào)進(jìn)行D類放大，其特征在于，具有 開關(guān)元件，根據(jù)基于所述輸入信號(hào)的數(shù)字脈沖信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作； 驅(qū)動(dòng)電路，向所述開關(guān)元件供給所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 輸出濾波器，包括與所述開關(guān)元件的輸出部連接的低通濾波器；以及異常狀態(tài)檢測部，被設(shè)于所述開關(guān)元件的輸出部，檢測來自所述開關(guān)元件的輸出電流的異常狀態(tài)，并輸出異常狀態(tài)檢測信號(hào)， 所述異常狀態(tài)檢測部具有使所述異常狀態(tài)檢測信號(hào)的相位超前的進(jìn)相功能， 在根據(jù)所述異常狀態(tài)檢測信號(hào)檢測到輸出電流的異常狀態(tài)的情況下，所述驅(qū)動(dòng)電路停止所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使所述開關(guān)元件的開關(guān)動(dòng)作停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字放大器，所述異常狀態(tài)檢測部具有過電流檢測電路，檢測來自所述開關(guān)元件的輸出電流中的預(yù)定值以上的過電流，并輸出過電流檢測信號(hào)作為所述異常狀態(tài)檢測信號(hào)；以及進(jìn)相電路，使所述過電流檢測信號(hào)的相位超前。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字放大器，所述異常狀態(tài)檢測部具有諧振電流檢測電路，檢測與在所述輸出濾波器發(fā)生諧振時(shí)的輸出電流相關(guān)的預(yù)定值以上的諧振電流，并輸出諧振電流檢測信號(hào)作為所述異常狀態(tài)檢測信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字放大器，所述數(shù)字放大器具有 溫度檢測部，檢測所述開關(guān)元件或者其周圍的溫度； 輸出切斷部，切斷所述開關(guān)元件的輸出； 輸入信號(hào)靜音部，使所述輸入信號(hào)成為預(yù)定電平以下的無音狀態(tài)或者微小狀態(tài)；以及 聯(lián)動(dòng)控制部，使所述輸出切斷部和所述輸入信號(hào)靜音部聯(lián)動(dòng)動(dòng)作， 在由所述溫度檢測部檢測到預(yù)定值以上的高溫狀態(tài)的情況下，所述聯(lián)動(dòng)控制部使所述輸出切斷部和所述輸入信號(hào)靜音部聯(lián)動(dòng)動(dòng)作。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字放大器，所述驅(qū)動(dòng)電路通過反復(fù)進(jìn)行如下控制來進(jìn)行所述開關(guān)元件的電流限制動(dòng)作，所述控制為根據(jù)所述異常狀態(tài)檢測信號(hào)，在所述輸出電流為預(yù)定值以上的情況下停止所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使所述開關(guān)元件的開關(guān)動(dòng)作停止，并且在所述輸出電流小于預(yù)定值的情況下輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使再次開始所述開關(guān)元件的開關(guān)動(dòng)作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字放大器，所述驅(qū)動(dòng)電路在進(jìn)行所述開關(guān)元件的電流限制動(dòng)作時(shí)，在所述數(shù)字脈沖信號(hào)的基準(zhǔn)振蕩頻率的I周期單位或者I周期單位內(nèi)的任意定時(shí)輸出/停止所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字放大器，所述數(shù)字放大器具有控制部，該控制部判斷所述諧振電流檢測電路的諧振電流檢測信號(hào)被持續(xù)輸出預(yù)定時(shí)間，并且在持續(xù)輸出所述預(yù)定時(shí)間的情況下輸出表示該情況的信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明能夠縮短輸出電流的過電流及諧振電流的檢測時(shí)間，并且將輸出的停止控制在最小限度，進(jìn)行更恰當(dāng)?shù)碾娏骺刂苿?dòng)作。數(shù)字放大器具有過電流檢測電路(19)，檢測開關(guān)元件(Q1、Q2)的輸出部的輸出電流中的預(yù)定值以上的過電流；進(jìn)相電路(22)，使過電流檢測信號(hào)的相位超前；諧振電流檢測電路(21)，檢測與在輸出濾波器(15)發(fā)生諧振時(shí)的輸出電流相關(guān)的預(yù)定值以上的諧振電流。在根據(jù)過電流檢測信號(hào)或者諧振電流檢測信號(hào)檢測到輸出電流的異常狀態(tài)的情況下，驅(qū)動(dòng)電路(12)停止驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使開關(guān)元件(Q1、Q2)的開關(guān)動(dòng)作停止，由此進(jìn)行電流限制動(dòng)作。
文檔編號(hào)H03F1/52GK102859868SQ20118001021
公開日2013年1月2日 申請日期2011年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月18日
發(fā)明者菅原宙, 佐佐木壽幸, 庭山茂樹, 前田佳樹, 高野智臣 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社