JP6349791B2 - Short-circuit determination device and short-circuit detection method - Google Patents
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Description
本発明は、増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かを判定する短絡判定装置及び短絡検出方法に関する。 The present invention relates to a short circuit determination device and a short circuit detection method for determining whether or not an output terminal of an amplifier circuit is in a short circuit state.
増幅回路の出力端子が短絡状態にある場合に増幅回路の破壊を防止する保護回路の一例が特許文献1に開示されている。具体的には、特許文献1には、増幅回路(デジタルアンプ)の正の電源電圧と負の電源電圧との間の中点電位のずれが検出された場合に、増幅回路の破壊を防止する保護動作を行う保護回路が開示されている。 Patent Document 1 discloses an example of a protection circuit that prevents destruction of the amplifier circuit when the output terminal of the amplifier circuit is in a short circuit state. Specifically, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228867 prevents the amplifier circuit from being destroyed when a shift in the midpoint potential between the positive power supply voltage and the negative power supply voltage of the amplifier circuit (digital amplifier) is detected. A protection circuit that performs a protection operation is disclosed.
特許文献1では、正の電源電圧と負の電源電圧との間の中点電位のずれを検出する間に、増幅回路の入力端子に具体的にどのような電流(言い換えれば、信号)が入力されているかが何ら開示されていない。このため、正の電源電圧と負の電源電圧との間の中点電位のずれを検出することで保護動作を行う場合であっても、増幅回路に入力される電流によっては、増幅回路が破壊されてしまいかねないという技術的問題点が生ずる。 In Patent Document 1, what kind of current (in other words, a signal) is specifically input to the input terminal of the amplifier circuit while detecting a shift in the midpoint potential between the positive power supply voltage and the negative power supply voltage. There is no disclosure of what is being done. For this reason, even when the protection operation is performed by detecting a shift in the midpoint potential between the positive power supply voltage and the negative power supply voltage, the amplifier circuit may be destroyed depending on the current input to the amplifier circuit. This causes a technical problem that may be caused.
例えば、増幅回路の入力端子には、通常、何らかの音声を示す音声信号が入力されている。ここで、特許文献1では、増幅回路の入力端子に通常入力される音声信号は、正の電源電圧と負の電源電圧との間の中点電位のずれを検出することで保護動作を行うために用意した特別な信号ではない。つまり、特許文献1では、正の電源電圧と負の電源電圧との間の中点電位のずれを検出する際には、正の電源電圧と負の電源電圧との間の中点電位のずれを検出するか否かに関わらず通常入力される音声信号が、増幅回路の入力端子に受動的に入力される。言い換えれば、特許文献1では、正の電源電圧と負の電源電圧との間の中点電位のずれを検出する際に、当該中点電位のずれを検出することで保護動作を行うために用いられる特別な信号が、増幅回路の入力端子に能動的に入力されることはない。このため、特許文献1では、入力される音声信号によっては、正の電源電圧と負の電源電圧との間の中点電位のずれを検出することで保護動作を行う場合であっても、増幅回路に入力される音声信号によっては、増幅回路が破壊されてしまいかねないという技術的問題点が生ずる。 For example, a sound signal indicating some sound is normally input to the input terminal of the amplifier circuit. Here, in Patent Document 1, the sound signal normally input to the input terminal of the amplifier circuit performs a protection operation by detecting a shift in the midpoint potential between the positive power supply voltage and the negative power supply voltage. It is not a special signal prepared for. That is, in Patent Document 1, when detecting a shift in the midpoint potential between the positive power supply voltage and the negative power supply voltage, a shift in the midpoint potential between the positive power supply voltage and the negative power supply voltage is detected. Regardless of whether or not is detected, an audio signal that is normally input is passively input to the input terminal of the amplifier circuit. In other words, in Patent Document 1, when detecting a shift in the midpoint potential between the positive power supply voltage and the negative power supply voltage, it is used to perform a protection operation by detecting the shift in the midpoint potential. The special signal generated is not actively input to the input terminal of the amplifier circuit. For this reason, in Patent Document 1, depending on the input audio signal, even if the protection operation is performed by detecting a shift in the midpoint potential between the positive power supply voltage and the negative power supply voltage, amplification is performed. Depending on the audio signal input to the circuit, there arises a technical problem that the amplifier circuit may be destroyed.
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、増幅回路の破壊をより好適に防止しながら増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かを判定することが可能な短絡判定装置及び短絡検出方法を提供することを課題とする。 Examples of problems to be solved by the present invention include the above. It is an object of the present invention to provide a short-circuit determination device and a short-circuit detection method capable of determining whether or not an output terminal of an amplifier circuit is in a short-circuit state while more suitably preventing destruction of the amplifier circuit. .
上記課題を解決するために本発明の短絡判定装置は、増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かを判定するために用いられる所定の検査信号を生成する生成手段と、前記生成手段が生成した前記検査信号が前記増幅回路の入力端子に入力されている間に、前記増幅回路の電源の電圧値を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記電圧値に基づいて、前記出力端子が前記短絡状態にあるか否かを判定する判定手段とを備え、前記増幅回路は、ハーフブリッジ型のD級アンプであり、前記検査信号は、前記増幅回路の前記電源に付随するコンデンサの容量に応じて定まる第1周波数以下の交流信号であり、前記検査信号は、前記出力端子に到達した時点での信号レベルが、(i)前記検査信号が前記入力端子に入力されることで、前記出力端子が前記短絡状態にある状況下で前記増幅回路にパンピング現象を発生させることが可能な第2信号レベルであって且つ(ii)前記検査信号の前記入力端子への入力に起因した前記増幅回路の破壊を抑止することが可能な第2信号レベルであることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a short-circuit determination device according to the present invention includes a generation unit that generates a predetermined inspection signal used to determine whether or not an output terminal of an amplifier circuit is in a short-circuit state, and the generation unit includes: While the generated inspection signal is input to the input terminal of the amplifier circuit, a detection unit that detects a voltage value of a power supply of the amplifier circuit, and the output based on the voltage value detected by the detection unit Determination means for determining whether or not the terminal is in the short-circuit state, the amplifier circuit is a half-bridge type D amplifier, and the inspection signal is a capacitor attached to the power source of the amplifier circuit. An AC signal having a frequency equal to or lower than a first frequency determined according to a capacity, and the inspection signal has a signal level at the time when it reaches the output terminal, and (i) the inspection signal is input to the input terminal, Above A second signal level capable of causing a pumping phenomenon in the amplifier circuit under a situation where the power terminal is in the short-circuit state; and (ii) the amplification resulting from the input of the test signal to the input terminal The second signal level is capable of suppressing the destruction of the circuit.
上記課題を解決するために本発明の短絡判定方法は、増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かを判定するために用いられる所定の検査信号を生成する生成工程と、前記生成工程において生成された前記検査信号が前記増幅回路の入力端子に入力されている間に、前記増幅回路の電源の電圧値を検出する検出工程と、前記検出工程において検出された前記電圧値に基づいて、前記出力端子が前記短絡状態にあるか否かを判定する判定工程とを備え、前記増幅回路は、ハーフブリッジ型のD級アンプであり、前記検査信号は、前記増幅回路の前記電源に付随するコンデンサの容量に応じて定まる第1周波数以下の交流信号であり、前記検査信号は、前記出力端子に到達した時点での信号レベルが、(i)前記検査信号が前記入力端子に入力されることで、前記出力端子が前記短絡状態にある状況下で前記増幅回路にパンピング現象を発生させることが可能な第2信号レベルであって且つ(ii)前記検査信号の前記入力端子への入力に起因した前記増幅回路の破壊を抑止することが可能な第2信号レベルであることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a short-circuit determination method of the present invention includes a generation step of generating a predetermined inspection signal used to determine whether or not an output terminal of an amplifier circuit is in a short-circuit state, and the generation step While the generated inspection signal is being input to the input terminal of the amplifier circuit, based on the detection step of detecting the voltage value of the power supply of the amplifier circuit, and the voltage value detected in the detection step, A determination step of determining whether or not the output terminal is in the short circuit state, the amplifier circuit is a half-bridge type D amplifier, and the inspection signal is associated with the power source of the amplifier circuit An AC signal having a frequency equal to or lower than a first frequency determined according to the capacitance of the capacitor, and the inspection signal has a signal level when it reaches the output terminal, and (i) the inspection signal is input to the input terminal. And a second signal level capable of causing a pumping phenomenon in the amplifier circuit in a state where the output terminal is in the short-circuit state, and (ii) input of the inspection signal to the input terminal The second signal level can suppress the destruction of the amplifier circuit due to the above .
本発明のこのような作用及び利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。 Such an operation and gain of the present invention will be clarified from the embodiments described below.
以下、発明を実施するための形態として、本発明の短絡判定装置及び短絡検出方法の実施形態について順に説明する。 Hereinafter, embodiments of the short-circuit determination device and the short-circuit detection method of the present invention will be described in order as modes for carrying out the invention.
(短絡判定装置の実施形態)
<1>
本実施形態の短絡判定装置は、増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かを判定するために用いられる所定の検査信号を生成する生成手段と、前記生成手段が生成した前記検査信号が前記増幅回路の入力端子に入力されている間に、前記増幅回路の電源の電圧値を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記電圧値に基づいて、前記出力端子が前記短絡状態にあるか否かを判定する判定手段とを備える。
(Embodiment of short-circuit determination device)
<1>
The short circuit determination device of the present embodiment includes a generation unit that generates a predetermined inspection signal used to determine whether or not the output terminal of the amplifier circuit is in a short circuit state, and the inspection signal generated by the generation unit A detection means for detecting a voltage value of a power supply of the amplification circuit while being input to the input terminal of the amplification circuit, and the output terminal is brought into the short-circuit state based on the voltage value detected by the detection means. Determination means for determining whether or not there is.
本実施形態の短絡判定装置によれば、生成手段は、増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かを判定するために用いられる所定の検査信号を生成する。つまり、本実施形態では、増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かが判定される際には、増幅回路に通常入力される音声信号に代えて、増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かを判定するために特別に用いられる検査信号が生成される。言い換えれば、本実施形態では、生成手段は、増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かが判定される際には、特別な検査信号を能動的に生成する。 According to the short circuit determination device of the present embodiment, the generation unit generates a predetermined inspection signal used for determining whether or not the output terminal of the amplifier circuit is in a short circuit state. That is, in this embodiment, when it is determined whether or not the output terminal of the amplifier circuit is in a short circuit state, the output terminal of the amplifier circuit is in a short circuit state instead of the audio signal normally input to the amplifier circuit. A test signal that is specially used to determine whether or not it exists is generated. In other words, in this embodiment, the generation unit actively generates a special inspection signal when it is determined whether or not the output terminal of the amplifier circuit is in a short circuit state.
検出手段は、増幅回路の電源の電圧値(典型的には、端子間電圧の値)を検出する。特に、検出手段は、生成手段が生成した検査信号が増幅回路の入力端子に入力されている間に、増幅回路の電源の電圧値を検出する。 The detection means detects the voltage value of the power supply of the amplifier circuit (typically, the value of the voltage between the terminals). In particular, the detection unit detects the voltage value of the power supply of the amplifier circuit while the inspection signal generated by the generation unit is input to the input terminal of the amplifier circuit.
判定手段は、検出手段が検出した電圧値に基づいて、出力端子が短絡状態にあるか否かを判定する。例えば、判定手段は、検出手段が検出した電圧値が所定値となる場合には、出力端子が短絡状態にあると判定してもよい。一方で、例えば、判定手段は、検出手段が検出した電圧値が所定値とならない場合には、出力端子が短絡状態にないと判定してもよい。 The determining means determines whether or not the output terminal is in a short circuit state based on the voltage value detected by the detecting means. For example, the determination unit may determine that the output terminal is in a short circuit state when the voltage value detected by the detection unit is a predetermined value. On the other hand, for example, the determination unit may determine that the output terminal is not in a short-circuit state when the voltage value detected by the detection unit does not become a predetermined value.
ここで、増幅回路の電源の電圧値は、増幅回路に発生する「パンピング現象」に起因して変動する。このようなパンピング現象は、増幅回路の出力端子が短絡状態にある場合に特に顕著に発生する。従って、判定手段は、検出手段が検出した電圧値がパンピング現象の発生を直接的に又は間接的に示す所定値となる場合には、出力端子が短絡状態にあると判定することができる。一方で、例えば、判定手段は、検出手段が検出した電圧値がパンピング現象の発生を直接的に又は間接的に示す所定値とならない場合には、出力端子が短絡状態にないと判定することができる。このように、判定手段は、増幅回路の電源の電圧値を監視することで、増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かを好適に判定することができる。 Here, the voltage value of the power supply of the amplifier circuit varies due to a “pumping phenomenon” generated in the amplifier circuit. Such a pumping phenomenon is particularly noticeable when the output terminal of the amplifier circuit is in a short-circuited state. Therefore, the determination unit can determine that the output terminal is in a short-circuited state when the voltage value detected by the detection unit becomes a predetermined value that directly or indirectly indicates the occurrence of the pumping phenomenon. On the other hand, for example, the determination unit may determine that the output terminal is not short-circuited when the voltage value detected by the detection unit does not become a predetermined value that directly or indirectly indicates the occurrence of the pumping phenomenon. it can. As described above, the determination unit can preferably determine whether or not the output terminal of the amplifier circuit is in a short circuit state by monitoring the voltage value of the power supply of the amplifier circuit.
本実施形態では特に、増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かが判定される際には、増幅回路の入力端子には、増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かを検出するために用いられる特別な検査信号が能動的に入力される。このため、本実施形態では、増幅回路に通常入力される音声信号(つまり、その特性によっては増幅回路の破壊を引き起こしかねない音声信号)が増幅回路の入力端子に受動的に入力される場合と比較して、増幅回路の破壊(例えば、電気的な破壊)が好適に防止される。 Particularly in this embodiment, when it is determined whether or not the output terminal of the amplifier circuit is in a short circuit state, the input terminal of the amplifier circuit detects whether or not the output terminal of the amplifier circuit is in a short circuit state. A special test signal used to do this is actively input. For this reason, in the present embodiment, an audio signal normally input to the amplifier circuit (that is, an audio signal that may cause destruction of the amplifier circuit depending on its characteristics) is passively input to the input terminal of the amplifier circuit. In comparison, destruction (for example, electrical destruction) of the amplifier circuit is preferably prevented.
このように、本実施形態の短絡判定装置は、増幅回路の破壊をより好適に防止しながら増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かを判定することができる。 As described above, the short-circuit determination device according to the present embodiment can determine whether or not the output terminal of the amplifier circuit is in a short-circuit state while more suitably preventing the amplifier circuit from being destroyed.
<2>
本実施形態の短絡判定装置の他の態様では、前記検査信号は、前記増幅回路の前記電源に付随するコンデンサの容量に応じて定まる第1周波数以下の交流信号、及び、直流信号のうちの少なくとも一方を含む。
<2>
In another aspect of the short circuit determination device of the present embodiment, the inspection signal is at least one of an AC signal having a frequency equal to or lower than a first frequency determined according to a capacity of a capacitor attached to the power supply of the amplifier circuit, and a DC signal. Including one.
この態様によれば、第1周波数以下の交流信号が入力端子に入力される場合には、第1周波数以下の交流信号とは異なる信号(但し、直流信号を除く)が入力端子に入力される場合と比較して、出力端子が短絡状態にある状況下でパンピング現象が相対的に発生し易くなる。このため、短絡判定装置は、このような検査信号が入力端子に入力されている間に増幅回路の電源の電圧値を監視することで、増幅回路の破壊をより好適に防止しながら出力端子が短絡状態にあるか否かを好適に判定することができる。 According to this aspect, when an AC signal having a frequency equal to or lower than the first frequency is input to the input terminal, a signal different from the AC signal having the frequency equal to or lower than the first frequency (excluding the DC signal) is input to the input terminal. Compared to the case, the pumping phenomenon is relatively likely to occur in a situation where the output terminal is in a short-circuited state. For this reason, the short circuit determination device monitors the voltage value of the power supply of the amplifier circuit while such an inspection signal is input to the input terminal, so that the output terminal It can be determined suitably whether it is in a short circuit state.
尚、上述したように、本実施形態では、検査信号が入力端子に入力されている間に増幅回路にパンピング現象が発生するか否かに応じて、出力端子が短絡状態にあるか否かが判定される。このことを考慮すれば、第1周波数以下の交流信号は、出力端子が短絡状態にある状況下で入力端子に入力されることで増幅回路にパンピング現象を発生させることが可能な交流信号であることが好ましい。ここで、本願発明者等の研究により、出力端子が短絡状態にある状況下で入力端子に入力されることで増幅回路にパンピング現象を発生させることが可能な交流信号の周波数は、増幅回路の電源に付随するコンデンサの容量に応じて変動し得ることが判明している。このため、増幅回路の電源に付随するコンデンサの容量に応じて定まる第1周波数以下の交流信号が入力端子に入力されることで、増幅回路の電源に付随するコンデンサの容量を考慮することなく定まる他の周波数の交流信号が入力端子に入力される場合と比較して、出力端子が短絡状態にある状況下で増幅回路にパンピング現象が相対的に発生し易くなる。従って、短絡判定装置は、増幅回路の電源に付随するコンデンサの容量に応じて定まる第1周波数以下の交流信号が入力端子に入力されている間に増幅回路の電源の電圧値を監視することで、増幅回路の破壊をより好適に防止しながら出力端子が短絡状態にあるか否かを好適に判定することができる。 As described above, in this embodiment, whether or not the output terminal is in a short-circuited state depends on whether or not a pumping phenomenon occurs in the amplifier circuit while the inspection signal is input to the input terminal. Determined. In consideration of this, the AC signal having the first frequency or lower is an AC signal that can cause the amplifier circuit to generate a pumping phenomenon by being input to the input terminal under a situation where the output terminal is short-circuited. It is preferable. Here, as a result of research by the inventors of the present application, the frequency of the AC signal that can generate a pumping phenomenon in the amplifier circuit when the output terminal is input to the input terminal in a short-circuited state is It has been found that it can vary depending on the capacitance of the capacitor associated with the power supply. For this reason, an AC signal having a frequency equal to or lower than the first frequency determined according to the capacity of the capacitor associated with the power supply of the amplifier circuit is input to the input terminal, and thus is determined without considering the capacity of the capacitor associated with the power supply of the amplifier circuit. Compared with a case where an AC signal having another frequency is input to the input terminal, a pumping phenomenon is relatively likely to occur in the amplifier circuit under a situation where the output terminal is in a short-circuited state. Therefore, the short circuit determination device monitors the voltage value of the power source of the amplifier circuit while an AC signal having a frequency equal to or lower than the first frequency determined according to the capacitance of the capacitor attached to the power source of the amplifier circuit is input to the input terminal. Thus, it is possible to preferably determine whether or not the output terminal is in a short-circuited state while preventing the amplifier circuit from being destroyed more suitably.
<3>
本実施形態の短絡判定装置の他の態様では、前記検査信号は、前記出力端子が前記短絡状態にある状況下で前記検査信号が前記入力端子に入力されることで前記増幅回路にパンピング現象を発生させることが可能な第2周波数の交流信号、及び、直流信号のうちの少なくとも一方を含む。
<3>
In another aspect of the short-circuit determination device of the present embodiment, the inspection signal causes a pumping phenomenon to occur in the amplifier circuit when the inspection signal is input to the input terminal in a state where the output terminal is in the short-circuit state. It includes at least one of a second frequency AC signal and a DC signal that can be generated.
この態様によれば、第2周波数の交流信号が入力端子に入力される場合には、第2周波数以下の交流信号とは異なる信号(但し、直流信号を除く)が入力端子に入力される場合と比較して、出力端子が短絡状態にある状況下でパンピング現象が相対的に発生し易くなる。このため、短絡判定装置は、このような検査信号が入力端子に入力されている間に増幅回路の電源の電圧値を監視することで、増幅回路の破壊をより好適に防止しながら出力端子が短絡状態にあるか否かを好適に判定することができる。 According to this aspect, when an AC signal having the second frequency is input to the input terminal, a signal different from the AC signal having the second frequency or less (excluding the DC signal) is input to the input terminal. In comparison with the above, the pumping phenomenon is relatively likely to occur in a situation where the output terminal is in a short-circuited state. For this reason, the short circuit determination device monitors the voltage value of the power supply of the amplifier circuit while such an inspection signal is input to the input terminal, so that the output terminal It can be determined suitably whether it is in a short circuit state.
尚、第2周波数は、典型的には上述した第1周波数以下の周波数となる。 The second frequency is typically a frequency equal to or lower than the first frequency described above.
<4>
本実施形態の短絡判定装置の他の態様では、前記検査信号は、直流信号を含む。
<4>
In another aspect of the short circuit determination device of the present embodiment, the inspection signal includes a DC signal.
この態様によれば、直流信号が入力端子に入力される場合には、直流信号とは異なる信号が入力端子に入力される場合と比較して、出力端子が短絡状態にある状況下でパンピング現象が相対的に発生し易くなる。このため、短絡判定装置は、このような検査信号が入力端子に入力されている間に増幅回路の電源の電圧値を監視することで、増幅回路の破壊をより好適に防止しながら出力端子が短絡状態にあるか否かを好適に判定することができる。 According to this aspect, when a DC signal is input to the input terminal, a pumping phenomenon occurs in a situation where the output terminal is in a short-circuited state, compared to a case where a signal different from the DC signal is input to the input terminal. Is relatively likely to occur. For this reason, the short circuit determination device monitors the voltage value of the power supply of the amplifier circuit while such an inspection signal is input to the input terminal, so that the output terminal It can be determined suitably whether it is in a short circuit state.
<5>
本実施形態の短絡判定装置の他の態様では、前記検査信号は、前記出力端子に到達した時点での信号レベルが、前記増幅回路の前記電源に付随するコンデンサの容量に応じて定まる第1信号レベル以下となる交流信号及び直流信号のうちの少なくとも一方を含む。
<5>
In another aspect of the short circuit determination device of the present embodiment, the inspection signal is a first signal whose signal level at the time when it reaches the output terminal is determined according to the capacitance of the capacitor associated with the power supply of the amplifier circuit. It includes at least one of an AC signal and a DC signal that are lower than the level.
この態様によれば、出力端子に到達した時点での信号レベルが第1信号レベル以下となる交流信号が入力端子に入力される場合には、出力端子に到達した時点での信号レベルが第1信号レベルより大きい交流信号が入力端子に入力される場合と比較して、出力端子が短絡状態にある状況下でパンピング現象が相対的に発生し易くなり且つ増幅回路の破壊が好適に防止される。或いは、出力端子に到達した時点での信号レベルが第1信号レベル以下となる直流信号が入力端子に入力される場合には、出力端子に到達した時点での信号レベルが第1信号レベルより大きい直流信号が入力端子に入力される場合と比較して、出力端子が短絡状態にある状況下でパンピング現象が相対的に発生し易くなり且つ増幅回路の破壊が好適に防止される。このため、短絡判定装置は、このような検査信号が入力端子に入力されている間に増幅回路の電源の電圧値を監視することで、増幅回路の破壊をより好適に防止しながら出力端子が短絡状態にあるか否かを好適に判定することができる。 According to this aspect, when an AC signal whose signal level when reaching the output terminal is equal to or lower than the first signal level is input to the input terminal, the signal level when reaching the output terminal is the first level. Compared with the case where an AC signal greater than the signal level is input to the input terminal, the pumping phenomenon is relatively likely to occur in a situation where the output terminal is in a short-circuited state, and the destruction of the amplifier circuit is preferably prevented. . Alternatively, when a DC signal whose signal level when reaching the output terminal is equal to or lower than the first signal level is input to the input terminal, the signal level when reaching the output terminal is higher than the first signal level. Compared with the case where a DC signal is input to the input terminal, the pumping phenomenon is relatively likely to occur under a situation where the output terminal is in a short-circuited state, and destruction of the amplifier circuit is preferably prevented. For this reason, the short circuit determination device monitors the voltage value of the power supply of the amplifier circuit while such an inspection signal is input to the input terminal, so that the output terminal It can be determined suitably whether it is in a short circuit state.
尚、上述したように、本実施形態では、検査信号が入力端子に入力されることで増幅回路にパンピング現象が発生するか否かに応じて、出力端子が短絡状態にあるか否かが判定される。このことを考慮すれば、出力端子に到達した時点での信号レベルが第1信号レベル以下となる信号(つまり、交流信号又は直流信号)は、出力端子が短絡状態にある状況下で入力端子に入力されることで増幅回路にパンピング現象を発生させることが可能な信号であることが好ましい。ここで、本願発明者等の研究により、出力端子が短絡状態にある状況下で入力端子に入力されることで増幅回路にパンピング現象を発生させることが可能な信号の信号レベルは、増幅回路の電源に付随するコンデンサの容量に応じて変動し得ることが判明している。このため、出力端子に到達した時点での信号レベルが増幅回路の電源に付随するコンデンサの容量に応じて定まる第1信号レベル以下となる信号が入力端子に入力されることで、出力端子に到達した時点での信号レベルが増幅回路の電源に付随するコンデンサの容量を考慮することなく定まる他の信号レベルの信号が入力端子に入力される場合と比較して、出力端子が短絡状態にある状況下で増幅回路にパンピング現象が相対的に発生し易くなる。従って、短絡判定装置は、出力端子に到達した時点での信号レベルが増幅回路の電源に付随するコンデンサの容量に応じて定まる第1信号レベル以下となる信号が入力端子に入力されている間に増幅回路の電源の電圧値を監視することで、増幅回路の破壊をより好適に防止しながら出力端子が短絡状態にあるか否かを好適に判定することができる。 As described above, in the present embodiment, it is determined whether or not the output terminal is in a short-circuited state depending on whether or not a pumping phenomenon occurs in the amplifier circuit when the inspection signal is input to the input terminal. Is done. In consideration of this, a signal whose signal level when reaching the output terminal is equal to or lower than the first signal level (that is, an AC signal or a DC signal) is input to the input terminal under a situation where the output terminal is in a short-circuited state. It is preferable that the input signal is a signal that can cause a pumping phenomenon in the amplifier circuit. Here, as a result of research by the inventors of the present application, the signal level of a signal that can cause a pumping phenomenon in the amplifier circuit when the output terminal is input to the input terminal in a short-circuited state is It has been found that it can vary depending on the capacitance of the capacitor associated with the power supply. For this reason, when the signal level when reaching the output terminal is equal to or lower than the first signal level determined according to the capacitance of the capacitor attached to the power supply of the amplifier circuit, the signal reaches the output terminal. The output terminal is in a short-circuited state compared to the case where a signal with a different signal level is determined without considering the capacitance of the capacitor attached to the power supply of the amplifier circuit. Below, a pumping phenomenon is relatively likely to occur in the amplifier circuit. Therefore, the short-circuit determination device is configured so that the signal level at the time of reaching the output terminal is inputted to the input terminal while the signal whose level is equal to or lower than the first signal level determined according to the capacitance of the capacitor attached to the power supply of the amplifier circuit. By monitoring the voltage value of the power supply of the amplifier circuit, it is possible to preferably determine whether or not the output terminal is in a short-circuited state while more suitably preventing the amplifier circuit from being destroyed.
<6>
本実施形態の短絡判定装置の他の態様では、前記検査信号は、前記出力端子に到達した時点での信号レベルが、(i)前記検査信号が前記入力端子に入力されることで、前記出力端子が前記短絡状態にある状況下で前記増幅回路にパンピング現象を発生させることが可能な第2信号レベルであって且つ(ii)前記検査信号の前記入力端子への入力に起因した前記増幅回路の破壊を抑止することが可能な第2信号レベルとなる交流信号及び直流信号のうちの少なくとも一方を含む。
<6>
In another aspect of the short-circuit determination device of the present embodiment, the inspection signal has a signal level at the time when the inspection signal reaches the output terminal, and (i) the inspection signal is input to the input terminal, so that the output A second signal level capable of causing the amplifier circuit to generate a pumping phenomenon under a situation where the terminal is in the short-circuit state; and (ii) the amplifier circuit resulting from the input of the inspection signal to the input terminal Including at least one of an AC signal and a DC signal at a second signal level capable of suppressing the destruction of the signal.
この態様によれば、出力端子に到達した時点での信号レベルが第2信号レベルとなる信号(つまり、交流信号又は直流信号)が入力端子に入力される場合には、出力端子に到達した時点での信号レベルが第2信号レベルとは異なる信号レベルの信号が入力端子に入力される場合と比較して、出力端子が短絡状態にある状況下でパンピング現象が相対的に発生し易くなる。このため、短絡判定装置は、このような検査信号が入力端子に入力されている間に増幅回路の電源の電圧値を監視することで、増幅回路の破壊をより好適に防止しながら出力端子が短絡状態にあるか否かを好適に判定することができる。 According to this aspect, when a signal (that is, an AC signal or a DC signal) at which the signal level when reaching the output terminal becomes the second signal level is input to the input terminal, the time when the signal reaches the output terminal Compared with the case where a signal having a signal level different from that of the second signal level is input to the input terminal, the pumping phenomenon is relatively likely to occur in a situation where the output terminal is short-circuited. For this reason, the short circuit determination device monitors the voltage value of the power supply of the amplifier circuit while such an inspection signal is input to the input terminal, so that the output terminal It can be determined suitably whether it is in a short circuit state.
尚、第2信号レベルは、典型的には上述した第1信号レベル以下の信号レベルとなる。 Note that the second signal level is typically a signal level equal to or lower than the first signal level described above.
<7>
本実施形態の短絡判定装置の他の態様では、前記増幅回路は、ハーフブリッジ型のD級アンプである。
<7>
In another aspect of the short circuit determination device of the present embodiment, the amplifier circuit is a half-bridge class D amplifier.
この態様によれば、判定手段は、ハーフブリッジ型のD級アンプに発生し易いパンピング現象を利用して、出力端子が短絡状態にあるか否かを好適に判定することができる。 According to this aspect, the determination means can preferably determine whether or not the output terminal is in a short-circuited state using a pumping phenomenon that is likely to occur in a half-bridge type D amplifier.
(短絡検出方法の実施形態)
<8>
本実施形態の短絡検出方法は、増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かを判定するために用いられる所定の検査信号を生成する生成工程と、前記生成工程において生成された前記検査信号が前記増幅回路の入力端子に入力されている間に、前記増幅回路の電源の電圧値を検出する検出工程と、前記検出工程において検出された前記電圧値に基づいて、前記出力端子が前記短絡状態にあるか否かを判定する判定工程とを備える。
(Embodiment of short circuit detection method)
<8>
The short-circuit detection method of the present embodiment includes a generation step of generating a predetermined inspection signal used for determining whether or not the output terminal of the amplifier circuit is in a short-circuit state, and the inspection signal generated in the generation step Detecting the voltage value of the power supply of the amplifier circuit while the input terminal of the amplifier circuit is being input, and based on the voltage value detected in the detection step, the output terminal is short-circuited And a determination step of determining whether or not it is in a state.
本実施形態の短絡検出方法によれば、上述した本実施形態の短絡判定装置が有する各種利益と同様の利益を享受することが可能となる。尚、上述した本実施形態の短絡判定装置における各種態様に対応して、本実施形態の短絡検出方法も各種態様を採ることが可能である。 According to the short circuit detection method of the present embodiment, it is possible to receive the same benefits as the various benefits of the short circuit determination device of the present embodiment described above. Incidentally, in response to various aspects of the short-circuit determination device of the present embodiment described above, the short-circuit detection method of the present embodiment can also adopt various aspects.
本実施形態のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から更に明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present embodiment will be further clarified from examples described below.
以上説明したように、本実施形態の短絡判定装置は、生成手段、検出手段及び判定手段を備える。本実施形態の短絡検出方法は、生成工程、検出工程及び判定工程を備える。従って、増幅回路の破壊をより好適に防止しながら増幅回路の出力端子が短絡状態にあるか否かを判定することができる。 As described above, the short circuit determination device of this embodiment includes a generation unit, a detection unit, and a determination unit. The short circuit detection method of this embodiment includes a generation step, a detection step, and a determination step. Therefore, it is possible to determine whether or not the output terminal of the amplifier circuit is in a short-circuited state while more suitably preventing the amplifier circuit from being destroyed.
以下、図面を参照しながら、本発明の短絡判定装置及び短絡検出方法の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the short-circuit determination device and the short-circuit detection method of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1)増幅システムの構成
はじめに、図1を参照しながら、本実施例の増幅システム100の構成について説明する。図1は、本実施例の増幅システム100の構成の一例を示すブロック図である。
(1) Configuration of the amplification system First, the configuration of the amplification system 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the amplification system 100 of the present embodiment.
図1に示すように、増幅システム100は、「増幅回路」の一具体例であるアンプ部1と、「短絡判定装置」の一具体例である短絡検出部3とを備えている。 As illustrated in FIG. 1, the amplification system 100 includes an amplifier unit 1 that is a specific example of an “amplifier circuit” and a short circuit detection unit 3 that is a specific example of a “short circuit determination device”.
アンプ部1は、ハーフブリッジ型のD級アンプである。但し、アンプ部1は、ハーフブリッジ型のD級アンプとは異なるアンプであってもよい。 The amplifier unit 1 is a half-bridge class D amplifier. However, the amplifier unit 1 may be an amplifier different from a half-bridge class D amplifier.
アンプ部1は、「入力端子」の一具体例であるSG入力11と、プリアンプ12と、コンパレータ13と、パワーアンプ14と、リレー15と、「電源」の一具体例である第1電源16aと、「電源」の一具体例である第2電源16bと、「コンデンサ」の一具体例である第1コンデンサ17aと、「コンデンサ」の一具体例である第2コンデンサ17bと、「出力端子」の一具体例であるSP出力18とを備えている。
The amplifier unit 1 includes an
SG入力11は、アンプ部1が増幅するべき音声信号が入力される入力端子である。本実施例では特に、SG入力11には、音声信号に加えて又は代えて、後述する短絡判定装置3が生成した検査信号が入力される。尚、アンプ部1が複数のチャンネルを備えている場合には、アンプ部1は、複数のチャンネルに夫々対応する複数のSG入力11を備えていてもよい。
The
プリアンプ12は、SG入力11に入力された信号(つまり、音声信号又は検査信号)の信号レベルを調整する。
The
コンパレータ13は、SG入力11に入力された信号(つまり、音声信号又は検査信号)の信号レベルと所定のキャリア信号(例えば、三角波信号)の信号レベルとを比較することで、スイッチ制御信号(例えば、PWM(Pulse Width Modulation)信号)を生成する。尚、スイッチ制御信号は、パワーアンプ14(特に、第1スイッチング素子14b及び第2スイッチング素子14c)の動作状態を制御するための制御信号である。コンパレータ13は、生成したスイッチ制御信号を、パワーアンプ14に出力する。
The
パワーアンプ14は、SG入力11に入力された信号(つまり、音声信号又は検査信号)の信号レベルを調整する(典型的には、増幅する)。このようなパワーアンプ14は、反転器14aと、第1スイッチング素子14bと、第2スイッチング素子14cと、LPF(Low Pass Filter)14dとを備える。
The
反転器14aは、コンパレータ13から出力されるスイッチ制御信号の信号レベルを反転させる。反転器14aは、信号レベルを反転させたスイッチ制御信号の信号レベルを、第2スイッチング素子14cに出力する。
The
第1スイッチング素子14bは、コンパレータ13から出力されるスイッチ制御信号に基づいてスイッチング状態を切り替える。第2スイッチング素子14cは、反転器14から出力されるスイッチ制御信号に基づいてスイッチング状態を切り替える。つまり、第1スイッチング素子14b及び第2スイッチング素子14cは、互いに相補的にスイッチング状態を切り替える。その結果、SG入力11に入力された信号(つまり、音声信号又は検査信号)の信号レベルが増幅される。
The first switching element 14 b switches the switching state based on the switch control signal output from the
LPF14dは、第1スイッチング素子14b及び第2スイッチング素子14cのスイッチング状態の切り替えによって信号レベルが増幅された信号の高周波ノイズを除去するフィルタである。LPF14dは、コイル141d及びコンデンサ142dを含む。LPF14dは、高周波ノイズを除去した信号を、リレー15に出力する。
The LPF 14d is a filter that removes high-frequency noise from a signal whose signal level is amplified by switching the switching state of the first switching element 14b and the
尚、パワーアンプ14がプリアンプ12の機能を有していてもよい。この場合、アンプ部1は、プリアンプ12を備えていなくてもよい。
The
リレー15は、パワーアンプ14とSP出力18との間の電気的な接続状態を切り替えるための素子である。リレー15が閉状態にある場合には、パワーアンプ14とSP出力18との間の電気的な接続状態は、導通状態にある。従って、パワーアンプ14から出力される信号は、SP出力18を介して、SP出力18に接続された外部負荷(例えば、スピーカ)SPに出力される。一方で、リレー15が開状態にある場合には、パワーアンプ14とSP出力18との間の電気的な接続状態は、非導通状態にある。従って、パワーアンプ14から出力される信号は、SP出力18に到達することはない。
The
SP出力18は、アンプ部1によって増幅された信号(典型的には、音声信号)を出力するための出力端子である。本実施例では、SP出力18には、外部負荷(例えば、スピーカ)SPが接続されているものとする。アンプ部1が複数のチャンネルを備えている場合には、アンプ部1は、複数のチャンネルに夫々対応する複数のSP出力18を備えていてもよい。
The
続いて、短絡判定装置3は、「生成手段」の一具体例である検査信号生成器31と、「検出手段」の一具体例である第1電圧検出器32aと、「検出手段」の一具体例である第2電圧検出器32bと、コントローラ33と、リレー駆動回路34とを備えている。
Subsequently, the short circuit determination device 3 includes an
検査信号生成器31は、後述するコントローラ33が備える信号制御部331の制御下で、検査信号を生成する。ここで、検査信号は、SP出力18が短絡状態にあるか否かを判定するために用いられる特別な信号(例えば、音声信号又は電気信号)である。検査信号生成器31が生成した検査信号は、SG入力11に入力される。
The
第1電圧検出器32aは、第1電源16aの端子間電圧V1を検出する。第2電圧検出器32bは、第2電源16bの端子間電圧V2を検出する。
The first voltage detector 32a detects the inter-terminal voltage V1 of the
コントローラ33は、短絡判定装置3全体の動作を制御する制御部である。本実施例では、コントローラ33は、コンピュータプログラムがコントローラ33によって実行されることでコントローラ33内部に論理的に実現される処理ブロック又はコントローラ33内部の物理的な処理回路として、信号制御部331と、「判定手段」の一具体例である短絡判定部332とを備えている。
The
信号制御部331は、検査信号生成器31が所望の検査信号を生成するように、検査信号生成器31を制御する。尚、信号制御部331の制御の下に生成される検査信号については、後に詳述する。
The
短絡判定部332は、第1電圧検出器32a及び第2電圧検出器32bのうちの少なくとも一方の検出結果(つまり、端子間電圧V1及び端子間電圧V2のうちの少なくとも一方)に基づいて、SP出力18が短絡状態にあるか否かを判定する。具体的には、SP出力18が短絡状態にある場合には、アンプ部1にパンピング現象が発生し易くなる。パンピング現象が発生すると、パンピング現象が発生していない場合と比較して、端子間電圧V1及び端子間電圧V2のうちの少なくとも一方が大きく変動する。従って、端子間電圧V1及び端子間電圧V2のうちの少なくとも一方が異常値を示している場合には、パンピング現象が発生しており、結果として、SP出力20が短絡状態にあると推定される。このように、短絡判定部332は、端子間電圧V1及び端子間電圧V2のうちの少なくとも一方に基づいて、SP出力18が短絡状態にあるか否かを判定することができる。
The short-
本実施例では特に、短絡判定部332は、検査信号がSG入力11に入力されている間の第1電圧検出器32a及び第2電圧検出器32bのうち少なくとも一方の検出結果に基づいて、SP出力18が短絡状態にあるか否かを判定する。
Particularly in the present embodiment, the short-
リレー駆動回路34は、短絡判定部332の判定結果に基づいて、リレー15を制御する。具体的には、リレー駆動回路34は、短絡判定部332によってSP出力18が短絡状態にあると判定される場合には、リレー15が開状態になるように、リレー15を制御する。一方で、リレー駆動回路34は、短絡判定部332によってSP出力18が短絡状態にないと判定される場合には、リレー15が閉状態になるように、リレー15を制御する。
The
以上説明した短絡判定装置3は、SP出力18が短絡状態にあるか否かを判定することができる。以下、SP出力18が短絡状態にあるか否かを判定する動作(以降、適宜“短絡検出動作”と称する)の流れについて更に説明を加える。
The short circuit determination device 3 described above can determine whether or not the
(2)短絡判定動作の流れ
続いて、図2を参照しながら、SP出力18が短絡状態にあるか否かを判定する動作(つまり、短絡判定動作)の流れについて説明する。図2は、SP出力18が短絡状態にあるか否かを判定する動作(つまり、短絡判定動作)の流れを示すフローチャートである。
(2) Flow of Short-Circuit Determination Operation Next, the flow of the operation for determining whether or not the
尚、以下に示す短絡検出動作は、アンプ部1に通常の音声信号が入力される前に行われることが好ましい。例えば、短絡検出動作は、アンプ部1が動作を開始する際の初期動作の一部として行われることが好ましい。 The short-circuit detection operation described below is preferably performed before a normal audio signal is input to the amplifier unit 1. For example, the short circuit detection operation is preferably performed as a part of the initial operation when the amplifier unit 1 starts the operation.
図2に示すように、コントローラ33は、SG入力11に入力される検査信号がSP出力18まで到達することができるように、アンプ部1の動作パラメータを適宜設定する(ステップS11)。例えば、コントローラ33は、検査信号がSP出力18まで到達することができるように、アンプ部1内の信号経路の帯域を規定する動作パラメータを適宜設定してもよい。
As shown in FIG. 2, the
尚、コントローラ33は、検査信号生成器31が生成する検査信号の特性(例えば、周波数や、信号レベル等)に基づいて、動作パラメータを設定することが好ましい。例えば、コントローラ33は、検査信号生成器31が生成する検査信号の周波数に基づいて、当該周波数の検査信号がSP出力18まで到達することができるように、アンプ部1の動作パラメータを適宜設定してもよい。
Note that the
ステップS11の動作に続いて、相前後して又は並行して、コントローラ33は、SG入力11に入力される検査信号がSP出力18まで到達した時点での当該検査信号の信号レベル(以降、適宜“出力信号レベル)と称する”が規定の信号レベルとなるように、プリアンプ12(更には、必要に応じて更にパワーアンプ14)の増幅率を適宜調整する(ステップS12)。例えば、コントローラ33は、検査信号の出力信号レベルが、SP出力18が短絡状態にあるアンプ部1にパンピング現象を発生させることが可能な程度に大きい信号レベルとなるように、プリアンプ12の増幅率を適宜調整してもよい。更には、例えば、コントローラ33は、検査信号の出力信号レベルが、アンプ部1が備える各種素子の破壊を防止することが可能な(言い換えれば、破壊しない)程度に小さい信号レベルとなるように、プリアンプ12の増幅率を適宜調整してもよい。本実施例では、例えば、コントローラ33は、検査信号の出力信号レベルが1Vp−p程度となる(つまり、出力信号レベルのピーク値とボトム値との差分が1V程度になる)ように、プリアンプ12の増幅率を適宜調整してもよい。
Subsequent to or in parallel with the operation of step S11, the
尚、コントローラ33は、検査信号生成器31が生成する検査信号の特性(例えば、周波数や、信号レベル等)に基づいて、プリアンプ12の増幅率を調整することが好ましい。例えば、コントローラ33は、検査信号生成器31が生成する検査信号の信号レベルに基づいて、検査信号の出力信号レベルが規定の信号レベルとなるように、プリアンプ12の増幅率を適宜調整してもよい。
The
その後、信号制御部331は、検査信号を生成するように検査信号生成器31を制御する(ステップS13)。このとき、信号制御部331は、検査信号として、所定周波数以下の交流信号を生成するように検査信号生成器31を制御することが好ましい。
Thereafter, the
所定周波数以下の交流信号が検査信号として生成される理由は、以下のとおりである。まず、本実施例では、上述したように、アンプ部1にパンピング現象が発生しているか否か(つまり、端子間電圧V1及び端子間電圧V2のうちの少なくとも一方が異常値を示すか否か)の判定結果に基づいて、SP出力18が短絡状態にあるか否かが判定される。ここで、SG入力11に入力される検査信号の周波数が小さければ小さいほど、SP出力18が短絡状態にあるアンプ部1にパンピング現象が発生し易くなる。このため、SP出力18が短絡状態にあるか否かを判定し易くするためには、アンプ部1にパンピング現象が発生し易くなればよい。アンプ部1にパンピング現象が発生し易くなるためには、できるだけ小さい周波数の交流信号が検査信号として生成されることが好ましい。このため、本実施例では、所定周波数以下の交流信号を検査信号として生成される。
The reason why an AC signal having a predetermined frequency or less is generated as the inspection signal is as follows. First, in this embodiment, as described above, whether or not the pumping phenomenon occurs in the amplifier unit 1 (that is, whether or not at least one of the inter-terminal voltage V1 and the inter-terminal voltage V2 shows an abnormal value). ) To determine whether or not the
このような所定周波数以下の交流信号を生成する理由を考慮すれば、信号制御部331は、SG入力11に入力されることでSP出力18が短絡状態にあるアンプ部1にパンピング現象を発生させることが可能な程度の大きさの周波数の交流信号を検査信号として生成するように、検査信号生成器31を制御してもよい。本実施例では、例えば、信号制御部331は、検査信号として、2Hz以下の(或いは、1Hzから2Hzの)周波数の交流信号を生成するように、検査信号生成器31を制御してもよい。
Considering the reason for generating such an AC signal with a predetermined frequency or less, the
ここで、SG入力11に入力されることでSP出力18が短絡状態にあるアンプ部1にパンピング現象を発生させることが可能な交流信号の周波数は、第1電源16aに付随する第1コンデンサ17a及び第2電源16bに付随する第2コンデンサ17bのうちの少なくとも一方の容量に応じて変動し得る。従って、信号制御部331は、第1コンデンサ17a及び第2コンデンサ17bのうちの少なくとも一方の容量に応じて定まる周波数の(又は、当該周波数以下の)検査信号を生成するように、検査信号生成器31を制御することが好ましい。但し、信号制御部331は、第1コンデンサ17a及び第2コンデンサ17bのうちの少なくとも一方の容量を考慮することなく、上述した条件を満たす周波数としてとして予め定められている周波数の(又は、当該周波数以下の)検査信号を生成するように、検査信号生成器31を制御してもよい。
Here, the frequency of the AC signal that can cause a pumping phenomenon to occur in the amplifier unit 1 in which the
尚、信号制御部331は、ステップS12で設定したプリアンプ12の増幅率を考慮した上で、検査信号生成器31が生成する(言い換えれば、SG入力11に入力される)検査信号の信号レベル(以降、適宜“入力信号レベル”と称する)が所望の信号レベルとなるように、検査信号生成器31を制御してもよい。例えば、信号制御部331は、ステップS12で設定したプリアンプ12の増幅率を考慮した上で、検査信号の出力信号レベルが規定の信号レベルとすることが可能な入力信号レベルの検査信号を生成するように、検査信号生成器31を制御してもよい。具体的には、例えば、信号制御部331は、ステップS12で設定したプリアンプ12の増幅率を考慮した上で、検査信号の出力信号レベルを、SP出力18が短絡状態にあるアンプ部1にパンピング現象を発生させることが可能な程度に大きい信号レベルとすることが可能な入力信号レベルの検査信号を生成するように、検査信号生成器31を制御してもよい。或いは、例えば、信号制御部331は、ステップS12で設定したプリアンプ12の増幅率を考慮した上で、検査信号の出力信号レベルを、アンプ部1が備える各種素子の破壊を防止することが可能な(言い換えれば、破壊しない)程度に小さい信号レベルとすることが可能な入力信号レベルの検査信号を生成するように、検査信号生成器31を制御してもよい。
The
その後、検査信号生成器31は、ステップS13で生成した検査信号を、アンプ部1の検査対象チャンネルのSG入力11に入力する(ステップS14)。
Thereafter, the
SG入力11に検査信号が入力されている間に、短絡判定部332は、第1電圧検出器32a及び第2電圧検出器32bのうちの少なくとも一方の検出結果(つまり、端子間電圧V1及びV2のうちの少なくとも一方)を監視する。短絡判定部332は、監視結果に基づいて、SP出力18が短絡状態にあるか否かを判定する。
While the inspection signal is input to the
より具体的には、短絡判定部332は、SG入力11に検査信号が入力されている間に検出されている端子間電圧V1が異常値を示しているか否かを判定する(ステップS15)。同様に、短絡判定部332は、SG入力11に検査信号が入力されている間に検出されている端子間電圧V2が異常値を示しているか否かを判定する(ステップS15)。ここで、「異常値」とは、アンプ部1にパンピング現象が発生している場合に検出される端子間電圧V1及びV2のうちの少なくとも一方の値に相当する。つまり、アンプ部1にパンピング現象が発生している場合には、端子間電圧V1及びV2のうちの少なくとも一方が異常値を示す。一方で、アンプ部1にパンピング現象が発生していない場合には、端子間電圧V1及びV2のうちの双方が異常値を示すことはない。
More specifically, the short
ステップS15の判定の結果、端子間電圧V1及びV2のうちの少なくとも一方が異常値を示していると判定される場合には(ステップS15:Yes)、短絡判定部332は、検査対象チャンネルのSP出力18が短絡状態にあると判定する(ステップS16)。この場合、SP出力18が短絡状態にあることに起因した過電流が短絡状態にあるSP出力18を介してアンプ部1内に流れることを防止するために、リレー駆動回路34は、リレー15が開状態になるように、リレー15を制御する。その結果、リレー15は開状態になる(ステップS17)。その結果、SP出力18が短絡状態にあることに起因した過電流がアンプ部1内に流れることが防止される。
As a result of the determination in step S15, when it is determined that at least one of the inter-terminal voltages V1 and V2 indicates an abnormal value (step S15: Yes), the short
一方で、ステップS15の判定の結果、端子間電圧V1及びV2の双方が異常値を示していないと判定される場合には(ステップS15:No)、短絡判定部332は、検査対象チャンネルのSP出力18が短絡状態にないと判定する(ステップS18)。この場合、SP出力18が短絡状態にあることに起因した過電流がアンプ部1内に流れることを防止する必要性が相対的に小さいために、リレー駆動回路34は、リレー15が閉状態になるように、リレー15を制御する。その結果、リレー15は閉状態になる(ステップS19)。その結果、アンプ部1によって増幅された信号(典型的には、音声信号)が外部負荷SPに出力される。
On the other hand, as a result of the determination in step S15, when it is determined that both of the inter-terminal voltages V1 and V2 do not indicate abnormal values (step S15: No), the short
その後、短絡判定部332は、アンプ部1が備える全てのチャンネルを対象として、SP出力18が短絡状態にあるか否かの判定が完了したか否かを判定する(ステップS20)。
Thereafter, the short-
ステップS20の判定の結果、全てのチャンネルを対象として、SP出力18が短絡状態にあるか否かの判定が完了していないと判定される場合には(ステップS20:No)、コントローラ33は、SP出力18が短絡状態にあるか否かの判定が完了していないチャンネルを、新たな検査対象チャンネルに設定する(ステップS21)。その後、新たな検査対象チャンネルを対象として、ステップS14以降の動作が行われる。つまり、新たな検査対象チャンネルのSG入力11に検査信号が入力されている間に検出される端子間電圧V1及びV2の少なくとも一方に基づいて、検査対象チャンネルのSP出力18が短絡状態にあるか否かが判定される。
As a result of the determination in step S20, when it is determined that the determination as to whether or not the
一方で、ステップS20の判定の結果、全てのチャンネルを対象として、SP出力18が短絡状態にあるか否かの判定が完了していると判定される場合には(ステップS20:Yes)、短絡判定装置3は、動作を終了する。
On the other hand, as a result of the determination in step S20, when it is determined that the
以上説明したように、本実施例の短絡判定装置3は、端子間電圧V1及びV2のうちの少なくとも一方が異常値を示しているか否かの判定結果に基づいて、SP出力18が短絡状態にあるか否かを判定することができる。ここで、端子間電圧V1及びV2のうちの少なくとも一方が異常値を示すのは、アンプ部1にパンピング現象が発生している場合である。また、パンピング現象は、SP出力20が短絡状態にある場合に特に顕著に発生する。従って、短絡判定装置3は、端子間電圧V1及びV2のうちの少なくとも一方が異常値を示しているか否かの判定結果に基づいて、アンプ部1にパンピング現象が発生するか否かを実質的に判定することができる。その結果、短絡判定装置3は、アンプ部1にパンピング現象が発生するか否かの判定結果に基づいて、SP出力18が短絡状態にあるか否かを判定することができる。
As described above, the short circuit determination device 3 according to the present embodiment has the
本実施例では特に、SP出力18が短絡状態にあるか否かを短絡判定装置3が判定する際には、SG入力11には、短絡判定装置3が生成した検査信号が入力される。つまり、SP出力18が短絡状態にあるか否かを短絡判定装置3が判定する際には、SG入力11には、SP出力増20が短絡状態にあるか否かを判定するために用いられる特別な検査信号が能動的に入力される。このため、本実施例では、アンプ部1に通常入力される音声信号(つまり、その特性によってはアンプ部1の破壊を引き起こしかねないおそれがある音声信号)がSG入力11に受動的に入力される場合と比較して、アンプ部1の破壊(例えば、電気的な破壊)が好適に防止される。
Particularly in the present embodiment, when the short circuit determination device 3 determines whether or not the
尚、上述の説明では、検査信号生成器31は、検査信号として、所定周波数以下の交流信号を生成している。しかしながら、検査信号生成器31は、検査信号として、所定周波数以下の交流信号に加えて又は代えて、直流信号を生成してもよい。この場合も、コントローラ33は、検査信号の出力信号レベルが規定の信号レベルとなるように、プリアンプ12の増幅率を適宜調整することが好ましい。更に、信号制御部331は、検査信号の出力信号レベルを規定の信号レベルとすることが可能な入力信号レベルの検査信号を生成するように、検査信号生成器31を制御することが好ましい。直流信号が検査信号として入力される場合であっても、SP出力18が短絡状態にある状況下であれば、アンプ部1にパンピング現象が発生する。従って、短絡判定装置3は、SP出力18が短絡状態にあるか否かを好適に判定することができる。
In the above description, the
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう短絡判定装置及び短絡検出方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and short-circuit determination accompanied by such changes The apparatus and the short circuit detection method are also included in the technical scope of the present invention.
1 アンプ部
11 SG入力
12 プリアンプ
13 コンパレータ
14 パワーアンプ
15 リレー
16a、16b 電源
17a、17b コンデンサ
18 SP出力
3 短絡判定装置
31 検査信号生成器
32a、32b 電圧検出器
33 コントローラ
331 信号制御部
332 短絡判定部
34 リレー駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記生成手段が生成した前記検査信号が前記増幅回路の入力端子に入力されている間に、前記増幅回路の電源の電圧値を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記電圧値に基づいて、前記出力端子が前記短絡状態にあるか否かを判定する判定手段と
を備え、
前記増幅回路は、ハーフブリッジ型のD級アンプであり、
前記検査信号は、前記増幅回路の前記電源に付随するコンデンサの容量に応じて定まる第1周波数以下の交流信号であり、
前記検査信号は、前記出力端子に到達した時点での信号レベルが、(i)前記検査信号が前記入力端子に入力されることで、前記出力端子が前記短絡状態にある状況下で前記増幅回路にパンピング現象を発生させることが可能な第2信号レベルであって且つ(ii)前記検査信号の前記入力端子への入力に起因した前記増幅回路の破壊を抑止することが可能な第2信号レベルである
ことを特徴とする短絡判定装置。 Generating means for generating a predetermined inspection signal used to determine whether or not the output terminal of the amplifier circuit is in a short-circuit state;
Detecting means for detecting a voltage value of a power source of the amplifier circuit while the inspection signal generated by the generator is being input to an input terminal of the amplifier circuit;
Determination means for determining whether or not the output terminal is in the short circuit state based on the voltage value detected by the detection means ; and
The amplifier circuit is a half-bridge type D amplifier,
The inspection signal is an AC signal having a frequency equal to or lower than a first frequency determined according to a capacitance of a capacitor attached to the power source of the amplifier circuit,
The test signal has a signal level when it reaches the output terminal, and (i) the amplifier circuit is in a state where the output terminal is in the short-circuit state when the test signal is input to the input terminal. And (ii) a second signal level capable of suppressing destruction of the amplifier circuit due to the input of the inspection signal to the input terminal. shorting determination and wherein the at.
ことを特徴とする請求項1に記載の短絡判定装置。 The inspection signal is an AC signal having a second frequency capable of causing the amplifier circuit to generate a pumping phenomenon when the inspection signal is input to the input terminal in a state where the output terminal is in the short circuit state. short determination apparatus according to claim 1, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1及び2のいずれか一項に記載の短絡判定装置。 The test signal is an alternating current in which the signal level of the test signal when the test signal reaches the output terminal is equal to or lower than a first signal level determined according to the capacitance of the capacitor associated with the power supply of the amplifier circuit. A signal is included. The short circuit determination apparatus as described in any one of Claim 1 and 2 characterized by the above-mentioned.
前記生成工程において生成された前記検査信号が前記増幅回路の入力端子に入力されている間に、前記増幅回路の電源の電圧値を検出する検出工程と、
前記検出工程において検出された前記電圧値に基づいて、前記出力端子が前記短絡状態にあるか否かを判定する判定工程と
を備え、
前記増幅回路は、ハーフブリッジ型のD級アンプであり、
前記検査信号は、前記増幅回路の前記電源に付随するコンデンサの容量に応じて定まる第1周波数以下の交流信号であり、
前記検査信号は、前記出力端子に到達した時点での信号レベルが、(i)前記検査信号が前記入力端子に入力されることで、前記出力端子が前記短絡状態にある状況下で前記増幅回路にパンピング現象を発生させることが可能な第2信号レベルであって且つ(ii)前記検査信号の前記入力端子への入力に起因した前記増幅回路の破壊を抑止することが可能な第2信号レベルである
ことを特徴とする短絡検出方法。 A generating step for generating a predetermined inspection signal used to determine whether or not the output terminal of the amplifier circuit is in a short-circuit state;
A detection step of detecting a voltage value of a power source of the amplification circuit while the inspection signal generated in the generation step is input to an input terminal of the amplification circuit;
A determination step of determining whether or not the output terminal is in the short-circuit state based on the voltage value detected in the detection step, and
The amplifier circuit is a half-bridge type D amplifier,
The inspection signal is an AC signal having a frequency equal to or lower than a first frequency determined according to a capacitance of a capacitor attached to the power source of the amplifier circuit,
The test signal has a signal level when it reaches the output terminal, and (i) the amplifier circuit is in a state where the output terminal is in the short-circuit state when the test signal is input to the input terminal. And (ii) a second signal level capable of suppressing destruction of the amplifier circuit due to the input of the inspection signal to the input terminal. A method of detecting a short circuit, wherein:
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