JPH0126260B2 - - Google Patents

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JPH0126260B2
JPH0126260B2 JP57036175A JP3617582A JPH0126260B2 JP H0126260 B2 JPH0126260 B2 JP H0126260B2 JP 57036175 A JP57036175 A JP 57036175A JP 3617582 A JP3617582 A JP 3617582A JP H0126260 B2 JPH0126260 B2 JP H0126260B2
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JP
Japan
Prior art keywords
load impedance
power supply
amplifier
thyristor
circuit
Prior art date
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Application number
JP57036175A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58154328A (en
Inventor
Hikari Kondo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
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Publication of JPS58154328A publication Critical patent/JPS58154328A/en
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  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は電源回路に係り、増幅器の負荷インピ
ーダンスが低いときに低い値の電源電圧を増幅器
に供給することにより、過度の発熱による温度上
昇を減らし、また放熱器やパワートランス等を小
型化し得、更に低負荷インピーダンスに対しては
短時間であれば大なる出力を増幅器より出力せし
め得る電源回路を提供することを目的とする。 一般的な増幅器では負荷インピーダンスが低い
ほど得られる出力も大きくなり、例えば8Ω負荷
に対して4Ω負荷には約2倍の出力が得られる。
しかし、出力が大きくなると増幅器の発熱量も増
加するので、これに対する放熱条件が厳しくな
り、コストも高くなる。そこで、最近では4Ω負
荷接続時には、何らかの方法で増幅器の電源電圧
を低下させ、4Ω負荷接続時の最大出力を、8Ω負
荷接続時のそれと同程度に抑えて発熱を減らす工
夫がなされるようになつてきている。 ここで、増幅器の電源電圧±Vcc、その負荷イ
ンピーダンスRL、得られる最大出力Pnaxの間に
The present invention relates to a power supply circuit, and by supplying a low value power supply voltage to an amplifier when the load impedance of the amplifier is low, temperature rise due to excessive heat generation can be reduced, and heat sinks, power transformers, etc. can be miniaturized. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a power supply circuit that can cause an amplifier to output a large output for a short time even when the load impedance is low. In a typical amplifier, the lower the load impedance, the greater the output it can obtain; for example, about twice as much output can be obtained with a 4Ω load as with an 8Ω load.
However, as the output increases, the amount of heat generated by the amplifier also increases, so the heat dissipation conditions for this increase become stricter and the cost also increases. Therefore, recently, when a 4Ω load is connected, the power supply voltage of the amplifier is lowered by some method, and the maximum output when a 4Ω load is connected is suppressed to the same level as when an 8Ω load is connected, thereby reducing heat generation. It's coming. Here, the difference between the amplifier's power supply voltage ±Vcc, its load impedance R L , and the maximum output P nax obtained is

【式】なる関係がある。従つ て、負荷インピーダンスを8Ω、4Ωで考えた場
合、得られる最大出力Pnaxが一定でよいとする
と、4Ωの場合の電源電圧は8Ωの場合の電源電圧
[Formula] There is a relationship. Therefore, when considering load impedances of 8Ω and 4Ω, and assuming that the maximum output P nax that can be obtained remains constant, the power supply voltage for 4Ω is equal to the power supply voltage for 8Ω.

【式】でよいことになり、仮りに、電源電圧を 8Ω用に設定しておいて4Ωの負荷インピーダンス
を使用すると増幅器を構成するパワートランジス
タに不要な電圧がかかる。然るに、負荷インピー
ダンス4Ωに対して電源電圧を下げればその分だ
け発熱量が減り、温度上昇も少なくなる。この場
合、負荷インピーダンス8Ω時の電源電圧を±
Vcc、負荷インピーダンス4Ω時の電源電圧を
[Formula] is sufficient. If the power supply voltage is set to 8Ω and a load impedance of 4Ω is used, unnecessary voltage will be applied to the power transistor that makes up the amplifier. However, if the power supply voltage is lowered for a load impedance of 4Ω, the amount of heat generated will decrease by that amount, and the temperature rise will also be reduced. In this case, the power supply voltage when the load impedance is 8Ω is ±
Vcc, the power supply voltage when the load impedance is 4Ω.

【式】とし、負荷に流れる電流I0とすると、[Formula], and if the current flowing through the load is I 0 , then

【式】の発熱量が減る。 上記の工夫の一つとして、使用するスピーカの
インピーダンスに合わせて使用者が増幅器の電源
電圧を外部からスイツチで切換えるようにしたも
のがあるが、これは不便である。また他の工夫と
して、電源トランスの2次側に2種類の電圧タツ
プを設け、負荷インピーダンスに応じて、リレー
でこのタツプを選択し電源電圧を切換えるものが
あつたが、これは音楽再生時にリレーを動作させ
るとその動作音が聴えてしまうので、電源投入直
後にこの動作を完了させておかねばならないし、
大容量のリレーも必要で高価である等の欠点があ
つた。 本発明は上記の欠点を除去したものであり、以
下図面と共にその各実施例について説明する。 第1図は本発明になる電源回路の一実施例の回
路系統図を示す。同図中、T1は電源トランスで、
その1次側はACプラグ1に接続されており、そ
の2次側は2つのタツプa,bが設けられてお
り、高電圧側のタツプaはサイリスタSCRのア
ノードに接続され、低電圧側のタツプbにはダイ
オードD1のアノードが接続されている。サイリ
スタSCRのカソードとダイオードD1のカソード
は夫々共通に平滑用コンデンサC1の非接地側端
子に接続される一方、増幅器3の電源入力端子、
電圧変動検出回路4に夫々接続されている。電圧
変動検出回路4はコンデンサC1の両端間の電源
電圧の変動を検出する回路で、その検出信号は導
通角制御回路5に供給される。導通角制御回路5
は負荷インピーダンス検出回路6よりのインピー
ダンス検出信号により動作又は動作停止せしめら
れるように構成されており、更にその動作時は電
圧変動検出回路4の出力検出信号に応じてサイリ
スタSCRの導通角を制御する信号をサイリスタ
SCRのゲートに出力する。 増幅器3は入力端子2よりのオーデイオ信号を
増幅してスピーカ7に出力するが、その出力端子
とスピーカ7との接続点は負荷インピーダンス検
出回路6に接続されている。負荷インピーダンス
検出回路6は増幅器3の負荷インピーダンス、す
なわちスピーカ7の入力インピーダンスを一辺と
するブリツジ回路より構成されており、その平衡
条件がとれているか否かにより負荷インピーダン
スを検出する回路であり、増幅器3より所定レベ
ル以上の出力オーデイオ信号が取り出されるとき
のみ動作し、そのインピーダンス検出信号を導通
角制御回路5に出力してその動作を制御する。こ
こでは、導通角制御回路5は負荷インピーダンス
が8Ωのときに動作し、4Ωのときには動作を停止
せしめられる。 次に上記の回路の動作につき説明するに、電源
スイツチ(図示せず)が投入後において、入力端
子2にオーデイオ信号が入来していないとき、又
は極めてレベルが小なるオーデイオ信号が入来し
ているときは、負荷インピーダンス検出回路6は
非動作であり、導通角制御回路5を動作せしめて
いる。これにより、サイリスタSCRがそのゲー
トを駆動され、サイリスタSCRより電源トラン
スT1の2次側より取り出された交流電圧が整流
されて取り出され、コンデンサC1に印加される。
従つて、コンデンサC1の両端間の電圧は高い値
であり、これは電源電圧として増幅器3に印加さ
れる。 次にスピーカ7の入力インピーダンスが8Ωで
あり、これに所定レベル以上のオーデイオ信号が
供給されたものとすると、負荷インピーダンス検
出回路6が動作して8Ω検出信号を導通角制御回
路5に供給するが、8Ω検出信号は前記非動作時
の信号と同じレベルであり、よつて導通角制御回
路5が引続き動作をする。従つて、サイリスタ
SCRより取り出され、コンデンサC1により平滑
された直流電圧が引続き電源電圧として増幅器3
に供給される一方、電圧変動検出回路4により電
圧変動が検出され、導通角制御回路5にフイード
バツクされることによつて所定の電圧に定電圧化
される。 他方、スピーカ7の入力インピーダンスが4Ω
であり、これに所定レベル以上のオーデイオ信号
が供給されたものとすると、負荷インピーダンス
検出回路6より4Ω検出信号が取り出されて導通
角制御回路5に供給され、その動作を停止せしめ
る。これにより、サイリスタSCRがオフとされ
るため、電源トランスT1の2次側の交流電圧は
タツプbから取り出されてダイオードD1により
整流された後コンデンサC1により平滑される。
このときのコンデンサC1の両端間の電圧は、前
記サイリスタSCRオン時のそれに比し小であり、
増幅器3に電源電圧として印加される。従つて、
増幅器3の電源電圧は、8Ω負荷接続時に比し例
えば約30%低下する。このときの電源電圧の値
は、例えば増幅器3の出力が、8Ω負荷接続時の
出力と同程度となるように設定される。 これにより、4Ω負荷接続時においても、セツ
トの発熱量が大幅に低減できる。しかも、本実施
例ではスピーカ7の入力インピーダンスが4Ωで
ある場合において、スピーカ7に所定レベル以上
のオーデイオ信号が供給されることにより、負荷
インピーダンス検出回路6が動作を開始して4Ω
検出信号を出力し始めてからサイリスタSCRが
オフとなるまでに、負荷インピーダンス検出回路
6が時定数をもつていることから例えば1秒間程
度かかり、この1秒間は増幅器3の電源電圧が
8Ω負荷接続時と同じ高い値に保持されるので、
この1秒間は8Ω負荷接続時の2倍近い出力が得
られる。 なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、例えば第2図に示す如く、タツプaとサ
イリスタSCRのアノードの間に逆流防止用ダイ
オードD2を接続するようにしてもよく、この場
合は、回路構成を簡略化できる。また、電源トラ
ンスT1の2次側のタツプの数は、3以上でもよ
く、その場合は、最も低い電圧が得られる一のタ
ツプのみダイオードが接続され、他のタツプはサ
イリスタが接続される。更に上記実施例では直流
電圧安定化のためにサイリスタSCRの導通角を
制御しているが、サイリスタSCRを単にオンと
なるように制御してもよい(ただし、この場合は
直流電圧の安定化はできない。) 上述の如く、本発明になる電源回路は、電源ト
ランスの2次側に設けられた複数のタツプのうち
低電圧のタツプにダイオードの一端を接続すると
ともに、他のタツプにサイリスタの一端又はサイ
リスタ及びダイオードの直列回路の一端を接続
し、ダイオードの他端並びにサイリスタの他端又
は直列回路の他端をコンデンサに共通に接続する
とともに電源電圧及び負荷インピーダンスの使用
範囲で出力が飽和しない特性の増幅器の電源入力
端子に共通に接続し、更に増幅器の出力端子に増
幅器の負荷インピーダンスを検出し低負荷インピ
ーダンス非検出時又は高負荷インピーダンス検出
時はサイリスタの導通角を制御するかオンにする
回路を接続し、上記低負荷インピーダンス検出時
は高負荷インピーダンス検出時に比し相対的に低
い値の電源電圧を増幅器に供給するよう構成した
ため、低負荷インピーダンス検出時には電源電圧
を高負荷インピーダンス検出時に比し約30%低下
でき、よつてセツトの発熱量を大幅に低減でき、
従つて放熱器やパワートランスを小型化できるの
で電源回路、増幅器等よりなるセツトの小型化及
び軽量化更には低コスト化を実現でき、電圧の切
換えは自動的にしかも無音で行なえるので、操作
の煩雑さを除去できるとともに音楽の鑑賞を妨げ
ることを防止でき、また前記負荷インピーダンス
を検出する回路に時定数をもたせることにより、
低負荷インピーダンス検出に基づきサイリスタを
オフとするまでの短時間内には、高負荷インピー
ダンス接続時よりも大なる出力を得ることがで
き、従つてPCMなどダイナミツクレンジの広い
音楽の再生に有利である等の特長を有するもので
ある。
The amount of heat generated by [formula] decreases. One of the above-mentioned ideas is to allow the user to externally switch the power supply voltage of the amplifier according to the impedance of the speaker being used, but this is inconvenient. Another idea was to provide two types of voltage taps on the secondary side of the power transformer, and use a relay to select this tap to switch the power supply voltage depending on the load impedance. You can hear the sound of the operation when it is activated, so this operation must be completed immediately after the power is turned on.
It had drawbacks such as requiring a large-capacity relay and being expensive. The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks, and embodiments thereof will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit system diagram of an embodiment of the power supply circuit according to the present invention. In the figure, T1 is a power transformer,
Its primary side is connected to the AC plug 1, and its secondary side is provided with two taps a and b, the high voltage side tap a is connected to the anode of the thyristor SCR, and the low voltage side tap a is connected to the anode of the thyristor SCR. The anode of diode D1 is connected to tap b. The cathode of the thyristor SCR and the cathode of the diode D1 are respectively commonly connected to the non-grounded terminal of the smoothing capacitor C1 , while the power supply input terminal of the amplifier 3,
They are respectively connected to the voltage fluctuation detection circuit 4. The voltage fluctuation detection circuit 4 is a circuit that detects fluctuations in the power supply voltage across the capacitor C 1 , and its detection signal is supplied to the conduction angle control circuit 5 . Conduction angle control circuit 5
is configured to be activated or stopped in response to the impedance detection signal from the load impedance detection circuit 6, and further controls the conduction angle of the thyristor SCR in accordance with the output detection signal from the voltage fluctuation detection circuit 4 during operation. thyristor signal
Output to SCR gate. The amplifier 3 amplifies the audio signal from the input terminal 2 and outputs it to the speaker 7, and the connection point between the output terminal and the speaker 7 is connected to the load impedance detection circuit 6. The load impedance detection circuit 6 is composed of a bridge circuit whose one side is the load impedance of the amplifier 3, that is, the input impedance of the speaker 7, and is a circuit that detects the load impedance depending on whether the balanced condition is established. 3 operates only when an output audio signal of a predetermined level or higher is extracted, and outputs the impedance detection signal to the conduction angle control circuit 5 to control its operation. Here, the conduction angle control circuit 5 operates when the load impedance is 8Ω, and stops operating when the load impedance is 4Ω. Next, to explain the operation of the above circuit, after the power switch (not shown) is turned on, when no audio signal is input to input terminal 2, or when an audio signal with an extremely low level is input. When the load impedance detection circuit 6 is inactive, the conduction angle control circuit 5 is operated. As a result, the gate of the thyristor SCR is driven, and the AC voltage taken out from the secondary side of the power transformer T1 is rectified and taken out from the thyristor SCR, and is applied to the capacitor C1 .
Therefore, the voltage across the capacitor C 1 is a high value, which is applied to the amplifier 3 as the power supply voltage. Next, assuming that the input impedance of the speaker 7 is 8Ω and an audio signal of a predetermined level or higher is supplied to it, the load impedance detection circuit 6 operates and supplies an 8Ω detection signal to the conduction angle control circuit 5. , 8Ω detection signal is at the same level as the signal during non-operation, so the conduction angle control circuit 5 continues to operate. Therefore, the thyristor
The DC voltage taken out from the SCR and smoothed by the capacitor C1 continues to be supplied to the amplifier 3 as the power supply voltage.
Meanwhile, the voltage fluctuation is detected by the voltage fluctuation detection circuit 4, and fed back to the conduction angle control circuit 5, whereby the voltage is regulated to a predetermined voltage. On the other hand, the input impedance of speaker 7 is 4Ω
If an audio signal of a predetermined level or higher is supplied to this, a 4Ω detection signal is extracted from the load impedance detection circuit 6 and supplied to the conduction angle control circuit 5, thereby stopping its operation. As a result, the thyristor SCR is turned off, so that the AC voltage on the secondary side of the power transformer T1 is taken out from the tap b, rectified by the diode D1 , and then smoothed by the capacitor C1 .
The voltage across the capacitor C1 at this time is smaller than that when the thyristor SCR is on,
It is applied to the amplifier 3 as a power supply voltage. Therefore,
The power supply voltage of the amplifier 3 is reduced by, for example, about 30% compared to when an 8Ω load is connected. The value of the power supply voltage at this time is set, for example, so that the output of the amplifier 3 is approximately the same as the output when an 8Ω load is connected. As a result, the amount of heat generated by the set can be significantly reduced even when connected to a 4Ω load. Furthermore, in this embodiment, when the input impedance of the speaker 7 is 4Ω, when an audio signal of a predetermined level or higher is supplied to the speaker 7, the load impedance detection circuit 6 starts operating and the input impedance of the speaker 7 is 4Ω.
Since the load impedance detection circuit 6 has a time constant, it takes, for example, about one second from when it starts outputting the detection signal until the thyristor SCR turns off. During this one second, the power supply voltage of the amplifier 3 is
It is held at the same high value as when connected to an 8Ω load, so
For this one second, the output is nearly twice as high as when an 8Ω load is connected. Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and for example, as shown in FIG. 2, a backflow prevention diode D2 may be connected between tap a and the anode of the thyristor SCR. In this case, the circuit configuration can be simplified. Further, the number of taps on the secondary side of the power transformer T1 may be three or more, in which case only one tap from which the lowest voltage can be obtained is connected to a diode, and the other taps are connected to a thyristor. Furthermore, in the above embodiment, the conduction angle of the thyristor SCR is controlled in order to stabilize the DC voltage, but the thyristor SCR may also be controlled to simply turn on (however, in this case, the DC voltage cannot be stabilized. As mentioned above, the power supply circuit according to the present invention connects one end of the diode to the low voltage tap among the plurality of taps provided on the secondary side of the power transformer, and connects one end of the thyristor to the other tap. Or, one end of a series circuit of a thyristor and a diode is connected, and the other end of the diode and the other end of the thyristor or the other end of the series circuit are commonly connected to a capacitor, and the output does not saturate within the operating range of power supply voltage and load impedance. A circuit that is commonly connected to the power input terminals of the amplifiers, and further detects the load impedance of the amplifier to the output terminal of the amplifier, and controls the conduction angle of the thyristor or turns it on when a low load impedance is not detected or a high load impedance is detected. The configuration is such that when detecting a low load impedance, a relatively lower power supply voltage is supplied to the amplifier than when detecting a high load impedance. It can be reduced by about 30%, thereby significantly reducing the heat output of the set.
Therefore, the heatsink and power transformer can be downsized, making the set consisting of the power supply circuit, amplifier, etc. smaller, lighter, and lower in cost. Voltage switching can be done automatically and silently, making operation easier. By providing a time constant to the circuit that detects the load impedance, it is possible to eliminate the complexity of
Within a short period of time until the thyristor is turned off based on low load impedance detection, a larger output can be obtained than when connected to a high load impedance, which is advantageous for playing music with a wide dynamic range such as PCM. It has certain features.

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

第1図は本発明回路の一実施例を示す回路系統
図、第2図は本発明回路の他の実施例の要部を示
す回路図である。 2……入力端子、3……増幅器、4……電圧変
動検出回路、5……導通角制御回路、6……負荷
インピーダンス検出回路、7……スピーカ、T1
……電源トランス、SCR……サイリスタ、D1
D2……ダイオード、C1……平滑用コンデンサ。
FIG. 1 is a circuit system diagram showing one embodiment of the circuit of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing main parts of another embodiment of the circuit of the present invention. 2...Input terminal, 3...Amplifier, 4...Voltage fluctuation detection circuit, 5...Continuity angle control circuit, 6...Load impedance detection circuit, 7...Speaker, T 1
...Power transformer, SCR...Thyristor, D 1 ,
D 2 ... Diode, C 1 ... Smoothing capacitor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電源トランスの2次側に設けられた複数のタ
ツプのうち低電圧のタツプにダイオードの一端を
接続するとともに、他のタツプにサイリスタの一
端又はサイリスタ及びダイオードの直列回路の一
端を接続し、 該ダイオードの他端並びに該サイリスタの他端
又は該直列回路の他端をコンデンサに共通に接続
するとともに電源電圧及び負荷インピーダンスの
使用範囲で出力が飽和しない特性の増幅器の電源
入力端子に共通に接続し、 更に該増幅器の出力端子に該増幅器の負荷イン
ピーダンスを検出し低負荷インピーダンス検出時
にのみ上記サイリスタをオフとし、低負荷インピ
ーダンス非検出時又は高負荷インピーダンス検出
時は該サイリスタの導通角を制御するかオンにす
る回路を接続し、 上記低負荷インピーダンス検出時は高負荷イン
ピーダンス検出時に比し相対的に低い値の電源電
圧を増幅器に供給するよう構成したことを特徴と
する電源回路。
[Claims] 1 One end of a diode is connected to a low voltage tap among a plurality of taps provided on the secondary side of a power transformer, and one end of a thyristor or a series circuit of a thyristor and a diode is connected to the other tap. One end is connected to the other end of the diode, the other end of the thyristor, or the other end of the series circuit is commonly connected to a capacitor, and the power supply input of an amplifier is such that the output does not saturate within the operating range of power supply voltage and load impedance. terminals in common, and further detects the load impedance of the amplifier at the output terminal of the amplifier, turns off the thyristor only when low load impedance is detected, and turns off the thyristor when low load impedance is not detected or high load impedance is detected. A power supply characterized in that a circuit for controlling or turning on the conduction angle is connected to the power supply, and is configured to supply the amplifier with a power supply voltage having a relatively lower value when detecting the low load impedance than when detecting the high load impedance. circuit.
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