JPS6029223Y2 - 過電圧保護回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はソリッドステートアンプの過電圧保護回路に関
し、特にモノリシック集積化に有効な過電圧保護回路に
関する。

オーディオ用ソリッドステートアンプは、電源に重畳す
るサージ電圧などの過電圧に弱い。

そこで前記ソリッドステートアンプには過電圧の保護回
路が設けられている。

第１図は従来から用いられているモノリシック集積化さ
れた保護回路付きオーディオ用ソリッドステートアンプ
の回路図である。

同回路の増幅機能は、入力信号を前置増幅段Ａ１で増幅
し、ダイオードＤ２．Ｄ３、抵抗Ｒ４、トランジスタＴ
３．Ｔ、。

Ｔ、で構成するいわゆる準コンプリメンタリ５ＥＰＰ回
路で電力変換し、負荷抵抗ＲＬに電力を供給する。

ここで、ＣＯは直流カット用の結合コンデンサである。

第１図において、定電圧発生用のダイオードＤ１、トラ
ンジスタＴ１．Ｔ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２゜Ｒ３をもって過
電圧保護回路を構成している。

抵抗Ｒ２およびＲ３の設定条件を、 ３ Ｒ２−４−Ｒ，” Ｖｃ、≦ＶＤＩ ＋ ＶＢＥＩ
””（１）とすると、トランジスタＴ□はカットオ
フとなる。

ただし上記（１）式において、■。。１は正常時の電源
電圧、■ｏ１はダイオードＤ工のツェナー電圧、Ｖａｇ
□はトランジスタＴ□のベース・エミッタ間電圧である
。

トランジスタＴ□がカットオフであれば、トランジスタ
Ｔ２も連鎖的にカットオフとなるため、この過電圧保護
回路は、増幅機能に対して何ら影響を与えない。

一方、電源電圧にサージ電圧等異常電圧が重量した場合
■。

。２なる電源電圧として下記条件が成立すると、トラン
ジスタＴ１およびＴ２がオンとなってトランジスタＴ３
のベース電位を零電位にクランプして増幅機能を停止さ
せ、増幅回路を過電圧から保護する。

一般にトランジスタの耐電圧はＢＶＣＢＯ＝ＢＶｏｍｓ
＞ＢＶｏＥＯであり、上記保護によって、出力トラン
ジスタの耐電圧はＢＶｏＥｓに上昇する。

Ｒ・・・・・・（２） 吊支’ ＶＣＣ２＞ＶＤＩ ＋ ＶＢＥＩしかしながら
上記の従来回路は、保護回路が動作し始める電源電圧で
ある動作開始電圧と動作を終える動作終了電圧が同じ電
圧であり、電源電圧が上昇して保護回路が動作した後、
動作開始電圧よりわずかでも電源電圧が低くなると保護
回路が動作しなくなる。

したがって、電源電圧が動作開始電圧付近で上下に微妙
に変動した場合に、保護回路の動作・不動作が繰返して
起こり、トランジスタＴ３のベースに接続されたトラン
ジスタＴ２のコレクタの電位が短時間に増幅回路の増幅
機能時の電位と保護回路動作時の零電位とに繰返し大き
く変動する。

つまり、電源電圧が上昇して保護回路の動作開始電圧付
近の臨界電圧である場合には、増幅回路の動作・不動作
の連続により、増幅回路の出力側から見て発振が生じて
いるように不安定状態となる。

本考案は上述の如き従来の欠点を改善する新規な考案で
あり、その目的は保護回路が動作し始める電源電圧であ
る動作開始電圧付近で安定に動作するようなソリッドス
テートアンプの過電圧保護回路を提供することにある。

その目的を達成せしめるため、本考案の過電圧保護回路
、２個のコレクタを有する第１のトランジスタのベース
・エミッタ接合と低電圧発生回路との間に第１の負荷を
介在させた直列回路を電源間に挿入し、且つ、前記第１
のトランジスタのエミッタの電位を前記電源の高電位側
の電位の変動に追従させる手段を介して該エミッタを該
高電位側に接続し、前記第１のトランジスタのベースと
前記電源の低電源の低電位側との間に第２の負荷と第２
のトランジスタのコレクタとエミツタを直列に接続し、
前記第１のトランジスタのコレクタ出力により前記第２
のトランジスタのベースを制御して電源電圧が低電位か
ら高電位に向うときの第１のトランジスタのオン電圧よ
りも電源電圧が高電位から低電位に向うときの第１のト
ランジスタのオフ電圧を低くシ、第１のトランジスタの
他方のコレクタ出力により増幅器の動作・不動作を制御
することを特徴とするもので、以下実施例についてさら
に詳細に説明する。

第２図は本考案に係るモノリシック集積化された過電圧
保護回路を備えたソリッドステートアンプの回路図であ
り、第１図と同一部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。

第２図において、Ｔ１′はコレクタ領域に２個所のコレ
クタ電極を設けたＰＮＰ型トランジスタであす、一方の
コレクタはトランジスタＴ２のベースと接続し、他方の
コレクタはトランジスタＴ６のベースと接続している。

抵抗Ｒ１とダイオードＤ１の接続点とトランジスタＴ１
′のベース間には抵抗Ｒ５が接続され、トランジスタＴ
□′のベースとトランジスタＴ６のコレクタは抵抗Ｒ６
を介して接続されている。

なおトランジスタＴ６のエミッタは接地されている。

次に第２図に示した回路の動作について説明する。

電源電圧■。

０が低い状態では、トランジスタＴ１′およびＴ６はと
もにカットオフとなっており、このためトランジスタＴ
２も連鎖的にカットオフとなって増幅系に影響を与えな
い。

トランジスタＴ１′がオンとなるために条件は、ｌＸ
Ｖｃｃｔ’＝ ＶＤｔ ＋ＶＢＥＩ’ ””（
３）Ｒ２＋Ｒ。

となる。

ただし、ｖｃｃｔ’は第２図における保護回路が動作し
始める電源電圧すなわちトランジスタＴ□′のオン電圧
、■８゜１′はトランジスタＴ１′のベース・エミッタ
電圧である。

過電圧が回路に加わりトランジスタＴ１′がオンとなる
と、トランジスタＴ２がオンとなり、トランジスタＴ３
のベースをクランプして増幅回路を保護する動作は従来
と同様である。

上記の如＜、トランジスタＴ１′がオンになると、トラ
ンジスタＴ６もオンとなる。

このため、抵初Ｂ□→抵抗Ｒ６→抵抗Ｒ６→トランジス
タＴ６の電流パスができ、抵抗Ｒ５による電圧降下が生
じる。

このためトランジスタＴ１′のベースは順方向にバイア
スされるため、トランジスタＴ２のオン条件は加速され
瞬時に飽和状態になる。

一方電源電圧■。

Ｃが高電圧側から降下す状態では、トランジスタＴ１′
がオンからオフに移行する電源電圧■。

。 ２′すなわちトランジスタＴ１′のオフ電圧は、Ｘｘｖ
ｏ。

２′≦ ＶＤＩ ＋ＶＢＥＩ ”’・・・（４）
−へ− Ｒ２＋ Ｒ３Ｒ３＋ Ｒ６ となる。

上記（３）式と（４）式からもあきらかなように、電源
電圧■。

０が正常な値から上昇し始めて過電圧保護回路が動作し
始める動作開始電圧よりも、高電源電圧側から電源電圧
が降下し始めて過電圧保護回路が不動作となる動作終了
電圧の方が低く、本考案に係る過電圧保護回路は電源検
知電圧にヒステリシス特性を持っている。

したがって、本考案に係る過電圧保護回路によれば、電
源電圧が過電圧保護回路の動作開始電圧付近の臨界電圧
前後となっても、保護動作開始後、電源電圧が動作開始
電圧よりも低い動作終了電圧に下るまで、保護動作を持
続するので、増幅回路の出力が発振のときのように短時
間に大きな変動を繰返す不安定状態となることがなく、
増幅回路の出力を安定に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来型の過電圧保護回路を備えたソリッドステ
ートアンプの回路図、第２図は本考案に係る過電圧保護
回路を備えたソリッドステートアンプの回路図である。 図中、Ｔ□′、Ｔ２′、Ｔ６はトランジスタ、Ｄｌはダ
イオード、Ｒ１，Ｒ５，Ｒ６は抵抗である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ２個のコレクタを有する第１のトランジスタのベース・
   エミッタ接合と定電圧発生回路との間に第１の負荷を介
   在させた直列回路を電源間に挿入し、且つ、前記第１の
   トランジスタのエミッタの電位を前記電源の高電位側の
   電位の変動に追従させる手段を介して該エミッタを該高
   電位側に接続し、 前記第１のトランジスタのベースと前記電源の低電位側
   との間に第２の負荷と第２のトランジスタのコレクタと
   エミッタを直列に接続し、前記第１のトランジスタのコ
   レクタ出力により前記第２のトランジスタのベースを制
   御して電源電圧が低電位から高電位に向うときの第１の
   トランジスタのオン電圧よりも電源電圧が高電位から低
   電位に向うときの第１のトランジスタのオフ電圧を低く
   シ、第１のトランジスタの他方のコレクタ出力により増
   幅器の動作・不動作を制御することを特徴とする過電圧
   保護回路。