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» 2015年08月20日 11時30分 UPDATE

Design Ideas アナログ機能回路:車載用アンプ出力のための過電圧保護回路 (1/2)

車載用電子機器に対する基本的な要求条件の1つは、機器に接続されたケーブルが車載バッテリーに短絡しても破損しないことだ。今回は、その対策の一例として、車載用オーディオ警報機器の過電圧保護回路を紹介する。

[John Guy(Maxim Integrated Products),EDN Japan]

 車載用電子機器に対する基本的な要求条件の1つは、機器に接続されたケーブルが車載バッテリーに短絡しても破損しないことである。この条件は、信頼性と安全性の両面から不可欠なものだ。本稿では、この条件を満たすための対策の一例として、車載用オーディオ警報機器の過電圧保護回路を紹介する。

保護回路を含めネットワーク化が可能

 この種の機器に使用されるアンプ(オーディオ用のパワーアンプ)は、3.3V〜5Vの電源電圧で動作する。そして、この電源電圧よりも高いバッテリー電圧が印加された場合でも、故障しないように保護しなければならない。図1に示したのがそのための保護回路の例である。この回路は、他の車載用機器に対する保護回路を含めてネットワーク化することも可能だ。

ts0814_DI01.jpg 図1:アンプ出力の保護回路 (クリックで拡大)

 図1において、IC1は車載警報用オーディオアンプとして使用される1.4W型のAB級アンプである。このIC1の出力端子OUT+、OUT−のいずれかにケーブルを経由して高電圧が加わると、2系統のnチャンネルMOSFET(Q1AとQ1B)がアンプの出力とケーブルとの間の接続を遮断する。

 通常動作時には、2つのMOSFETは、それぞれのゲートがツェナーダイオードD4を利用して約11Vにバイアスされてオンになっている。D3の2個のダイオードがアンプの出力端子に対しOR結合され、それらのフィードバック信号がシャントレギュレータIC2に加えられて出力が決まる。この動作により、IC1は保護される。

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