(57)【要約】【課題】ヒートシンク等の部品を配置せずとも、発熱を抑制することが可能なＤ級増幅器の提供を目的とする。【解決手段】以上説明したように、増幅部１３が信号の増幅を行うことより発熱すると、発熱センサ１５、１５は、増幅部１３の発熱を検出する。すると、発熱センサ１５、１５による検出結果に従って、信号発生回路１１ｂは、キャリア周波数を変化させる。これにより、ＰＷＭ変調部１１ｃは変化したキャリア周波数を用いて、入力信号にＰＷＭ変調を実行する。【選択図】図１
2008160776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準周波数を用いてＰＷＭ変調を行うＰＷＭ変調部と、
相対する２つのＭＯＳＦＥＴにより上記ＰＷＭ変調した信号を増幅する増幅部と、
上記増幅部から出力された信号の特定周波数帯のみを抽出するローパスフィルタとを有するＤ級増幅器において、
上記増幅部の発熱を温度情報より検出する発熱センサと、
上記発熱センサの検出結果により、上記ＰＷＭ変調部に出力する基準周波数の特性を可変する周波数可変部と、
当該Ｄ級増幅器を制御する制御部と、
上記制御部が所定の演算を行うためのプログラムやテーブルを記録する不揮発性メモリとを有し、
上記発熱センサにて、上記増幅部の発熱が検出された場合は、上記制御部は、上記周波数可変部に、上記不揮発性メモリに記録されたテーブルを基に、上記基準周波数の周波数を可聴領域まで低減するよう指示を出すとともに、上記温度センサが上記増幅部が破壊される温度まで発熱したことを検出した場合は上記制御部は、上記周波数可変部に、上記基準周波数の出力を停止するよう指示を出すことを特徴とするＤ級増幅器。
【請求項２】
基準周波数により信号をＰＷＭ変調し、上記ＰＷＭ変調した信号を増幅手段により増幅させるＤ級増幅器において、
上記増幅手段の発熱を検出する発熱検出手段と、
上記発熱検出手段の検出結果に基づいて、ＰＷＭ変調を行うための基準周波数を変化させる基準周波数変化手段と、
上記変化された基準周波数を用いて取得した信号にＰＷＭ変調を行う変調手段とを有することを特徴とするＤ級増幅器。
【請求項３】
上記発熱検出手段は、上記増幅手段の発熱温度を発熱情報として検出することを特徴とする請求項２に記載のＤ級増幅器。
【請求項４】
上記発熱検出手段は、上記増幅手段に流れる電流量の総和を発熱情報として検出することを特徴とする請求項２に記載のＤ級増幅器。
【請求項５】
上記基準周波数変化手段は、上記発熱検出手段の発熱情報に基づいて、周波数が少ない基準周波数を選択することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載のＤ級増幅器。
【請求項６】
上記基準周波数変化手段は、上記発熱検出手段の発熱情報に基づいて、基準周波数の周波数を下げるよう変化させることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載のＤ級増幅器。
【請求項７】
上記発熱検出手段が上記増幅手段の発熱を検出した場合、上記基準周波数変化手段は上記基準周波数の出力を停止することを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載のＤ級増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
入力された信号の利得を利得変化部にて変化させるＤ級増幅器において、特に増幅部の発熱を低減させるＤ級増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音声信号の増幅を行うためにＡ級増幅器、Ｂ級増幅器、さらにはＤ級増幅器等の増幅器が使用されている。なかでもＤ級増幅器は、増幅器の小型化および効率化という点で利便性があり、広く用いられてる。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図６は、Ｄ級増幅器の構成を表すブロック構成図である。図６に示すように、Ｄ級増幅器１は、取得した音声信号を変調部２にて一端矩形波に変調した後、増幅部３にて増幅を行う。増幅された信号はその後、ローパスフィルタ４にて低周波数帯が取り出されて、後段の回路へと出力される。Ｄ級増幅器１の具体的な作用を以下に示す。まず、変調部は取得した信号を変調部２にてＰＷＭ（Pulse Width Modulations)変調して矩形波に変調する。増幅部３は、少なくとも１つからなるＭＯＳＦＥＴを備え、変調部２から入力される矩形波に対応させて、ＭＯＳＦＥＴを駆動する。これにより、変調された信号は増幅部３にて増幅され、ローパスフィルタ４に出力される。ローパスフィルタでは、特定周波数帯のみを取り出して後段の回路へと出力する。
【０００４】
上述した構成のＤ級増幅器では増幅部における発熱が問題となる。増幅部が発熱を起こす原因の一つとして、変調により形成された矩形波に合わせたスイッチ動作によるＭＯＳＦＥＴの発熱が挙げられる。発熱がそのまま続くと、ＭＯＳＦＥＴの特性が変化し、増幅の正確なコントロールがなされなくなる場合がある。また、増幅部の発熱が高すぎる場合は、発熱で増幅部自身を破壊する場合もある。そのため、従来では増幅部にヒートシンク等を取り付け発熱を物理的に発散させていた。
【０００５】
また、増幅部の発熱を起こす他の原因として以下の理由が挙げられる。つまり、ＭＯＳＦＥＴを対に配置した増幅部の場合、通常は、変調部からの信号制御に基づいて、どちらか一方のＭＯＳＦＥＴの電極間の導通がオンとなる。しかしながら、まれに対になったＭＯＳＦＥＴの両方の電極間が導通する場合が存在する。このような場合、増幅部内に大きな貫通電流が流れるため、過大な発熱や素子の破壊を引き起こすこととなる。そのため、貫通電流を防止して発熱を抑えるために、以下の方法が開示されている。つまり、増幅部の対となったＭＯＳＦＥＴの電流の導通を遅延させて、スイッチングのオンを一致させないよう制御を行う（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
一方、増幅部の発熱による他の影響として以下の物が挙げられる。つまり、音声信号の場合、入力信号には増幅とともに音響効果を付加させる場合が挙げられる。現在、音声信号に音響効果を施す場合、ＤＳＰ等のディジタルディバイスにより処理を行う。このような、ディジタルディバイスは発熱に弱く、増幅部の発熱により機能を正確に実行できなくなる場合がある。そうした増幅部の発熱からディジタルディバイスを守る方法として、以下の方法が開示されている。つまり、ディジタルディバイスの温度を測定するとともに、測定結果に合わせて、音声信号に施す音響効果を低減させていく。これにより、内部での発熱を抑え、ディジタルディバイスを破壊から防止する（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００６−０１４２３６
【特許文献２】特開２００６−３３４９９
【特許文献３】特開２００３−１７４３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献２の発明は、次のような課題があった。つまり、特許文献２の発明は前述したように貫通電流による増幅手段の発熱を防止するためのものである。そのため、増幅手段の駆動による発熱を抑制するためのものではない。
【０００８】
また、特許文献３の発明は、次のような課題がった。つまり、特許文献３の発明は、ディジタルディバイスを発熱から保護するためのものである。そのため、Ｄ級増幅器自体を発熱から保護するためのものではない。
【０００９】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、ヒートシンク等の部品を配置せずとも、発熱を抑制することが可能なＤ級増幅器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の請求項２にかかる発明では、基準周波数により信号をＰＷＭ変調し、上記ＰＷＭ変調した信号を増幅手段により増幅させるＤ級増幅器において、
上記増幅手段の発熱を検出する発熱検出手段と、上記発熱検出手段の検出結果に基づいて、上記基準周波数を変化させる基準周波数変化手段と、上記変化された基準周波数を用いて取得した信号にＰＷＭ変調を行う変調手段とを有する構成としてある。
【００１１】
上記のように構成された発明では、信号の増幅を行うことより増幅手段が発熱すると、発熱検出手段は増幅手段の発熱を検出する。すると、発熱検出手段による検出結果に従って、基準周波数変化手段は、基準周波数を変化させる。これにより、変調手段は変化した基準周波数を用いて、入力信号にＰＷＭ変調を実行する。
【００１２】
このため、増幅手段の発熱に合わせて基準周波数を変化させるため、増幅部には変化後の基準周波数により変調された信号の増幅を行うこととなる。つまり、増幅部のＭＯＳＦＥＴは、変化した信号に従って駆動を行う。つまり、発熱が高い場合に、基準周波数の周波数の値を小さくするよう変化させれば、増幅部の駆動頻度を低くさせることができる。それにより、増幅部の発熱を低減することが可能となる。そのため、ヒートシンク等の外付けの素子を用いることなく発熱を低減することが可能となり、Ｄ級増幅器自体の外観を小さくすることが可能となる。
【００１３】
また、発熱検出手段が発熱を検出する手法としては様々な手法を考えることができる。そのため、発熱を検出する手法の一例として、請求項３に係る発明では、上記発熱検出手段は、上記増幅手段の発熱温度を発熱情報として検出する構成としてある。
【００１４】
上記のように構成された発明では、増幅手段の発熱を温度から検出する。そのため、発熱量を温度で計測するという直接的な対応関係により発熱の検出を行うとともに、検出した温度により調整を行うことができる。
【００１５】
また、発熱を検出する手法としては、温度を直接検出する手法に限定されず間接的に発熱状態を検出するものであってもよい。例えば、発熱と電流とは以下の関係を有する。
熱エネルギー（J）＝電圧E（V）×電流 I（A）×時間 ｔ（秒）
そのため、電流量の総和を検出することにより、間接的に発熱状態を検出することが可能となる。そのため、請求項４に記載の発明では、上記発熱検出手段は、上記増幅手段に流れる電流量の総和を発熱情報として検出する構成としてある。
【００１６】
上記のように構成された発明では、電流量の総和を検出することにより増幅手段の発熱を間接的に測定する。これにより、使用環境の温度に左右されることなく増幅手段の発熱を検出することが可能となる。
【００１７】
そして、基準周波数変化手段が増幅手段の発熱を低減する具体的な手法として請求項５に記載の発明では、上記基準周波数変化手段は、上記発熱検出手段の発熱情報に基づいて、周波数が低い基準周波数を選択する構成としてある。
【００１８】
上記のように構成された発明では、基準周波数変化手段は、基準周波数の周波数を低いものに選択することにより増幅手段に入力する矩形波の周波数を低くする。これにより、増幅手段のコンデンサのスイッチング回数を少なくする。故に、コンデンサは駆動する回数が減少し発熱を抑えることができる。そのため、増幅手段の発熱を抑制する手法を基準周波数を変更することで何種類にも使い分けることができる。
【００１９】
また、基準周波数変化手段が基準周波数を変化させる手法としては、一つの基準周波数を何パターンにも変化させる方法であってもよい。そのため、請求項６に記載の発明では、上記基準周波数変化手段は、上記発熱検出手段の発熱情報に基づいて、基準周波数の周波数を下げるよう変化させる構成としてある。
【００２０】
上記のように構成された発明では、基準周波数変化手段は、基準周波数の周波数を下げるよう変化させる。これにより、データとして、周波数を何パターンも持つ必要がなく、使用する記録媒体の記録容量を減らすことが可能となる。
【００２１】
さらに、変調手段の具体的な作用として、請求項７に記載の発明では、上記発熱検出手段が上記増幅手段の発熱を検出した場合、上記基準周波数変化手段は上記基準周波数の出力を停止する構成としてある。
【００２２】
上記のように構成した発明では、基準周波数変化手段は、基準周波数の出力を停止することにより増幅手段の駆動を停止して発熱を抑制する。このため、増幅手段を発熱による破壊から確実に保護することができる。
【００２３】
また、上記課題を解決するための具体的な構成として、請求項１に記載の発明は、基準周波数を用いてＰＷＭ変調を行うＰＷＭ変調部と、相対する２つのＭＯＳＦＥＴにより上記ＰＷＭ変調した信号を増幅する増幅部と、上記増幅部から出力された信号の特定周波数帯のみを抽出するローパスフィルタとを有するＤ級増幅器において、
上記増幅部の発熱を温度情報より検出する発熱センサと、上記発熱センサの検出結果により、上記ＰＷＭ変調部に出力する基準周波数の特性を可変する周波数可変部と、当該Ｄ級増幅器を制御する制御部と、上記制御部が所定の演算を行うためのプログラムやテーブルを記録する不揮発性メモリとを有し、上記発熱センサにて、上記増幅部の発熱が検出された場合は、上記制御部は、上記周波数可変部に、上記不揮発性メモリに記録されたテーブルを基に、上記基準周波数の周波数を可聴領域まで低減するよう指示を出すとともに、上記温度センサが上記増幅部が破壊される温度まで発熱したことを検出した場合は上記制御部は、上記周波数可変部に、上記基準周波数の出力を停止するよう指示を出す構成としてある。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明によれば、ヒートシンク等の部品を配置せずとも、発熱を抑制することが可能なＤ級増幅器の提供を目的とする。
また請求項３にかかる発明によれば、直接的な対応関係により発熱の検出を行うことができる。
そして請求項４にかかる発明によれば、使用環境の温度に左右されることなく増幅手段の発熱を検出することが可能となる。
さらに請求項５にかかる発明によれば、基準周波数を変更することで何種類にも発熱を抑制する方法を使い分けることができる。
また請求項６にかかる発明によれば、周波数を何パターンも持つ必要がなく、使用する記録媒体の記録容量を減らすことが可能となる。
そして、請求項７にかかる発明では、増幅手段を発熱による破壊から確実に保護することができる。
さらに請求項１のような、より具体的な構成において、上述した請求項２〜請求項７の各発明と同様の作用を奏することはいうまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、下記の順序に従って本発明の実施の形態に係るＤ級増幅器の説明を行う。
（１）実施の形態
（１−１）Ｄ級増幅器の構成
（１−２）発熱時における動作
（２）まとめ
【００２６】
（１）実施の形態
（１−１）Ｄ級増幅器の構成 
以下、図１〜図５を参照して、この発明に係るＤ級増幅器を具体化した実施の形態について説明する。図１は、Ｄ級増幅器の構成を表すブロック構成図である。同図より、Ｄ級増幅器１０は、まず、入力信号を変調部１１にて矩形波に変調した後、駆動制御部１２の制御に従って、増幅部１３に矩形波を出力する。増幅部１３は入力された矩形波を、スイッチング素子により増幅した後、ローパスフィルタ１４に出力する。ローパスフィルタ１４は、増幅された信号より所定周波数帯のみを取り出し、後段の回路へ出力する。また、本発明に係るＤ級増幅器１０は、増幅部１３の発熱を検出する発熱センサ１５（発熱検出手段）の測定結果を用いて、変調部１１の変調を制御する。上述した各機能は制御部１６により制御され全体の機能を実現する。以下に、各要素の説明を行う。
【００２７】
変調部１１は、入力された信号を所定の周波数を有する矩形波に変調する。具体的には、キャリア周波数（基準周波数）を入力信号と比較し、比較結果に基づいて入力信号をＰＷＭ変調する。そのため、変調部１１は、プリアンプ１１ａと、信号発生回路１１ｂ（基準周波数変化手段）、さらにはＰＷＭ変調部１１ｃ（変調手段）とから構成されている。以下に、変調部１１の機能を説明する。変調部１１に入力された入力信号は、プリアンプ１１ａにて一度増幅された後、ＰＷＭ変調部１１ｃにてＰＷＭ変調される。また、信号発生回路１１ｂは、入力信号をＰＷＭ変調部１１ｃがＰＷＭ変調するためのキャリア周波数（基準周波数）を発生させる。さらに、本発明の信号発生回路１１ｂは、制御部１６の指示に基づいて、波形の異なるキャリア周波数を発生させることが可能である。
【００２８】
図２は、ＰＷＭ変調部１１ｃにより実施されるＰＷＭ変調を表す信号図である。図２は、入力信号の所定周期Ｆにおける、入力信号とキャリア周波数ＣＷ１との関係を表している。本発明のＰＷＭ変調部１１ｃは、キャリア周波数ＣＷ１として三角波を使用する。その周波数の具体的な一例として、入力信号に対して１桁以上周波数の高い三角波を使用し、図中では周波数（三角波の立ち上がりから立下りの終点まで）をＦＴ１とする。ＰＷＭ変調の手法としては、入力信号と三角波の大小を比較して、その比較結果に基づいて出力信号である矩形波を生成する。具体的には、信号発生回路１１ｂが生成した三角波と入力信号とを比較し、入力信号の方が大きい場合は、出力信号をハイとし、三角波の方が大きい場合は、出力信号をローとする。これにより、入力信号はハイとローとに２値化されてＰＷＭ変調される。こうして入力信号はＰＷＭ変調された後、駆動制御部１２に出力される。
【００２９】
キャリア周波数の波形としては、図に示した三角波に限定されない。なお、本発明では、後述する制御部１６の指示に従って、信号発生回路１１ｂは波形の異なるキャリア周波数を発生させる構成としている。
【００３０】
駆動制御部１２は、入力された矩形波を所定のタイミングで増幅部１３に出力する。具体的には、増幅部１３のスイッチング動作に対応できるよう、矩形波を増幅部１３へ出力する。また、増幅部１３がＭＯＳＦＥＴを対に配置する場合は、入力された信号の極性に合わせて出力を変化させる。
【００３１】
増幅部１３は、入力された矩形波の利得を変化させるためのものである。増幅部１３は、対になるＭＯＳＦＥＴ１３ａ、１３ｂとが直列に接続されるとともに、ＭＯＳＦＥＴ１３ａ、１３ｂと直流電源１３ｃ、１３ｄとでループを形成している。さらに、ＭＯＳＦＥＴ１３ａ、１３ｂのエミッタと、直流電源１３ｃ、１３ｄとの負極側とは、ローパスフィルター１４とそれぞれ並列に接続している。さらに、駆動制御部１２の出力端子１２ａ、１２ｂとが、ＭＯＳＦＥＴ１３ａ、１３ｂのベースと接続している。
【００３２】
図３は、増幅部１３による増幅された矩形波を表す図である。以下に、増幅部１３の機能を説明する。同図より、駆動制御部１２より入力された矩形波は、増幅部１３により増幅される。具体的には、駆動制御部１２の出力端子１２ａより矩形波の正の半波が出力されると、ＭＯＳＦＥＴ１３ａのベースに電流が流れる。このとき、ＭＯＳＦＥＴ１３ｂのベースには電流が流れず、そのため、直流電源１３ｃからの直流電源のみが、ＭＯＳＦＥＴ１３ｂのコレクタからエミッタ間を流れ、端子１３ｅからローパスフィルタ１４へ増幅した信号が出力される。
【００３３】
また、駆動制御部１２の出力端子１２ｂより矩形波の負の半波が出力されると、ＭＯＳＦＥＴ１３ｂのベースに電流が流れる。同様に、ＭＯＳＦＥＴ１３ａのベースには電流が流れず、そのため、直流電源１３ｄからの直流電源のみが、ＭＯＳＦＥＴ１３ｂのコレクタからエミッタ間を流れ、端子１３ｆからローパスフィルタ１４へ増幅された信号が出力される。これにより、ローパスフィルタ１４へは、増幅された正の半波と負の半波とが合成されて入力される。
【００３４】
さらに、増幅部１３のＭＯＳＦＥＴ１３ａ、１３ｂには発熱センサ１５、１５が取りつけられている。発熱センサ１５、１５は、ＭＯＳＦＥＴ１３ａ、１３ｂの発熱を検出するためのものである。そのため、発熱センサ１５は、温度を測定する温度センサであっても、増幅部１３に流れる電流量の総和を測定するものであってもよい。何故なら、熱エネルギーと電流との関係は、
熱エネルギー（J）＝電圧E（V）×電流 I（A）×時間 ｔ（秒）
と近似的に算出することができる。そのため、所定時間における電流量の総和を検出することで、発熱を測定することができる。これにより、ＭＯＳＦＥＴ１３ａ、１３ｂの増幅により生じる発熱を検出し、制御部１６へ出力する。
【００３５】
ローパスフィルタ１４は、増幅部１３が増幅した矩形波より低周波数領域のみを後段に通し、高周波数領域を除去する。これにより、増幅部１３にて増幅された矩形波を基に、入力信号の波形に近似した出力信号が生成される。なお、ローパスフィルタ１４は、特定の低周波数特性を有しており、通常時にはＰＷＭ変調部１１ｃは、ローパスフィルタ１４の周波数特性に対応する矩形波を出力する。
【００３６】
制御部１６は、当該Ｄ級増幅器１０の作用を制御する。制御部１６は、所定の演算を行うＣＰＵ１６ａと、ＣＰＵ１６ａが演算を行うためのプログラムやテーブルを記録するＲＯＭ１６ｂ、さらには、ＣＰＵ１６ａの実行するプログラムを展開する領域や、演算結果を一時的に記録する領域を有するＲＡＭ１６ｃとを有している。また、本発明の実施の形態における制御部１６は、発熱センサ１５、１５の測定結果に基づいて、信号発生回路１１ｂに出力するキャリア周波数を変化させる制御プログラム１６ｂ１と、信号発生回路１１ｂが発生させるキャリア周波数をＣＰＵ１６ａが選択するためのキャリア周波数選択テーブル１６ｂ２とを記録している。
【００３７】
（１−２）発熱時における動作
以下に増幅部１３の発熱時における、当該Ｄ級増幅器の動作を説明する。本発明に係るＤ級増幅器１０は、増幅部１３の発熱時に増幅部１３に入力する三角波の波形を変化させることにより、増幅部１３のＭＯＳＦＥＴ１３ａ、１３ｂのスイッチング回数を減少させて発熱を抑制する。このとき、ローパスフィルタ１４の周波数特性と、ＰＷＭ変調される信号の周波数は一致しなくなり、ローパスフィルタ１４では特定の周波数帯のみを取り出すことが不可能となる。しかしながら本発明にかかる機能は、増幅部１３の発熱による破損の防止を優先させた結果である。そのため、キャリア周波数を変化させる期間は所定期間とし、発熱が収まった後は通常の使用状態に戻るよう設定している。
【００３８】
図４は、制御プログラム１６ｂ１によりＣＰＵ１６ａが実行するフローを表す図である。以下に、図に示すフローを基に説明を行う。まず、ＣＰＵ１６ａは、発熱センサ１５、１５より測定結果を受け入れる（ステップＳ１００）。このとき、ＣＰＵ１６ａは、測定結果をしきい値Ｔ１と比較する（ステップＳ１１０）。しきい値Ｔ１は、増幅部１３のＭＯＳＦＥＴ１３ａ、１３ｂが発熱をしているかを比較するためのものである。つまり、発熱センサ１５の測定対象が温度である場合は、しきい値Ｔ１は発熱していると判定されるだけの温度値に対応した値である。また、発熱センサ１５の測定対象が電流量である場合は、しきい値Ｔ１は発熱していると判定されるだけの電流量に対応した値である。
【００３９】
次に、ＣＰＵ１６ａは、測定結果をしきい値Ｔ２と比較する（ステップＳ１２０）。ここで、しきい値Ｔ２は、増幅部１３が破壊されると推測される温度または電流量に対応した値である。そのため、ＣＰＵ１６ａは、測定結果がしきい値Ｔ２よりも大きいと判定した場合は、信号発生回路１１ｂにキャリア周波数の出力を停止するよう指示を出す（ステップＳ１３０）。これにより、信号発生回路１１ｂは、ＰＷＭ変調部１１ｃに出力するキャリア周波数の出力を停止する。これにより、変調部１１は矩形波を生成せず、増幅部１３には矩形波が出力されない。よって、増幅部１３の駆動は停止する。
【００４０】
ＣＰＵ１６ａが測定結果がＴ２よりも小さいと判断した場合、ＣＰＵ１６ａは、ＲＯＭ１６ｂに記録されたキャリア周波数選択テーブル１６ｂ２を参照する（ステップＳ１４０）。キャリア周波数選択テーブル１６ｂ２は、ＣＰＵ１６ａが、発熱センサ１５の測定結果に対応した、キャリア周波数を選択するためのものである。具体的には、以下の２つの手法が考えられる。まず、信号発生回路１１ｂが、ＣＰＵ１６ａからの指示に基づいて一つのキャリア周波数の周波数値を変化させる場合を想定する。この場合、キャリア周波数選択テーブル１６ｂ２には、発熱センサ１５の測定結果に対応した周波数の値が記録されている。そのため、ＣＰＵ１６ａは、キャリア周波数選択テーブル１６ｂ２に記録された波形の異なるキャリア周波数の中から、発熱センサ１５の測定結果に対応したキャリア周波数を選択する。
【００４１】
また、周波数の変化の手法としては、キャリア周波数選択テーブルに記録された値を用いてキャリア周波数を出力するものに限定されず、数式を用いて周波数を変化するものであってもよい。数式を用いてキャリア周波数の波形を変更する場合、ＰＷＭ変調される矩形波の波形は滑らかなものとなる。
【００４２】
また、信号発生回路１１ｂが、ＣＰＵ１６ａからの指示に基づいて、複数のキャリア周波数から所定のキャリア周波数を選択する場合は、キャリア周波数選択テーブルには、選択されるキャリア周波数を発生させるためのデータが記録される。ＣＰＵ１６ａは、参照したキャリア周波数選択テーブル１６ｂ２より信号発生回路１１ｂが出力するキャリア周波数を選択する（ステップＳ１５０）。そして、ＣＰＵ１６ａは、信号発生回路１１ｂに選択したキャリア周波数を出力するよう信号発生回路１１ｂに指示を出す（ステップＳ１６０）。
【００４３】
図５は、選択されたキャリア周波数を用いたＰＷＭ変調を表す図である。図５では、図２と同様に所定周期Ｆにおける入力信号とキャリア周波数ＣＷ２との関係を表している。また、選択されたキャリア周波数ＣＷ２は、図２に図示されるキャリア周波数ＣＷ１の周波数ＦＴ１よりも低い周波数ＦＴ２を有するものである。そのため、キャリア周波数ＣＷ２を用いることで、所定周期Ｆにおける立ち上がり回数は、キャリア周波数ＣＷ２との比較によって生成される矩形波の方が図２で生成される矩形波より少なくなる。これにより、増幅部１３では、ＭＯＳＦＥＴ１３ａ、１３ｂによるスイッチング回数が減少し、発熱を抑制することとなる。なお、キャリア周波数の波形の変更方法としては、周波数を変更するものに限定されず、電圧値を変更するものであっても、三角波より他の形状の波形に変更するものであってもよい。
【００４４】
さらに、所定時間経過した後、ＣＰＵ１６ａは、再度発熱センサ１５、１５から測定結果を受け付ける（ステップＳ１７０）。このとき、ＣＰＵ１６ａはしきい値Ｔ３と測定結果を比較する（ステップＳ１８０）。しきい値Ｔ３は、増幅部１３のＭＯＳＦＥＴ１３ａ、１３ｂが発熱状態から脱したと推定される値に対応した値である。つまり、発熱センサ１５、１５の測定対象が温度の場合は、増幅部１３の駆動に支障を来たさない温度である。また、発熱センサ１５、１５の測定対象が電流量である場合は、増幅部１３の駆動に支障を来たさない熱量である電流量の値である。ＣＰＵ１６ａは、測定結果がＴ３以下であると判定すると、信号発生回路１１ｂに通常出力するキャリア周波数ＣＷ１を出力するよう指示を出す（ステップＳ１９０）。これにより、増幅部１３は入力信号に対して通常の増幅を行う。
【００４５】
（２）まとめ
以上説明したように、増幅部１３が信号の増幅を行うことより発熱すると、発熱センサ１５，１５は、増幅部１３の発熱を検出する。すると、発熱センサ１５、１５による検出結果に従って、信号発生回路１１ｂは、キャリア周波数を変化させる。これにより、ＰＷＭ変調部１１ｃは変化したキャリア周波数を用いて、入力信号にＰＷＭ変調を実行する。これにより、ヒートシンク等の部品を配置せずとも、発熱を抑制することが可能となる。  
【００４６】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】Ｄ級増幅器の構成を表すブロック構成図である。
【図２】ＰＷＭ変調部により実施されるＰＷＭ変調を表す信号図である。
【図３】増幅部による増幅された矩形波を表す図である。
【図４】変調プログラムによりＣＰＵが実行するフローを表す図である。
【図５】選択されたキャリア周波数を用いたＰＷＭ変調を表す図である。
【図６】Ｄ級増幅器の構成を表すブロック構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０…Ｄ級増幅器、１１…変調部、１１ａ…プリアンプ、１１ｂ…信号発生回路、１１ｃ…ＰＷＭ変調部、１２…駆動制御部、１２ａ、１２ｂ…出力端子、１３…増幅部、１３ａ、１３ｂ…ＭＯＳＦＥＴ、１３ｃ、１３ｄ…直流電源、１３ｅ、１３ｆ…端子、１４…ローパスフィルタ、１５…発熱センサ、１６…制御部、１６ａ…ＣＰＵ、１６ｂ…ＲＯＭ、１６ｂ１…制御プログラム、１６ｂ２…キャリア周波数選択テーブル、１６ｃＲＡＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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