(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ（１８）が設けられており、該コンデンサ（１８）は、電気的負荷用の給電電圧を供給する自動車用の電圧源と該負荷との間で、基準電位（２０）に対する接続を形成しており、前記の電圧源とコンデンサ（１８）との間にダイオード（１０）が設けられており、該ダイオードに並列に可変抵抗（１６）が接続されている形式のフィルタ装置（１００）において、
前記可変抵抗が前記負荷の電力消費に依存して制御され、
前記負荷による電力消費の増大につれて前記可変抵抗の抵抗値が低下され所定の出力電力に必要とされる電圧が負荷入力側で常に得られるよう制御するために、制御回路（２２）が設けられており、
前記制御回路（２２）は、可変抵抗（１６）のための制御信号を導出するため前記負荷における低周波出力段の音声出力側と接続されていることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
前記電圧源は自動車の車載電源であり、前記負荷は自動車のオーディオコンポーネントである、請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記基準電位（２０）はアースである、請求項１または２記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記のダイオード（１０）と可変抵抗（１６）は、電圧源とコンデンサ（１８）との間に接続されたＭＯＳＦＥＴトランジスタ（２６）として形成されている、請求項１から３のいずれか１項記載のフィルタ装置。
【請求項５】
コンデンサ（１８）が設けられており、該コンデンサ（１８）は、電気的負荷用の給電電圧を供給する自動車用の電圧源と該負荷との間で、基準電位（２０）に対する接続を形成しており、前記の電圧源とコンデンサ（１８）との間にダイオード（１０）が設けられており、該ダイオードに並列に可変抵抗（１６）が接続されている形式のフィルタ装置（１００）の作動方法において、
前記可変抵抗を負荷の電力消費に依存して制御し、前記可変抵抗を、負荷による電力消費の増大につれて可変抵抗の抵抗値が下がるようにし、所定の出力電力に必要とされる電圧が負荷入力側で常に得られるよう制御し、
前記可変抵抗（１６）を制御するために制御回路（２２）を設け、該制御回路（２２）は、可変抵抗（１６）のための制御信号を導出するため前記負荷における低周波出力段の音声出力側と接続されていることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
産業上の利用分野
本発明は、電気的負荷用の給電電圧を供給する電圧源の給電電圧妨害をフィルタリング除去するために、コンデンサが設けられていて、該コンデンサは前記の電圧源と負荷との間で基準電位に対する接続を形成している、請求項１の上位概念に記載のフィルタ装置、ならびに請求項８記載の上位概念記載の該フィルタ装置の作動方法に関する。
【０００２】
従来の技術
導線で導かれる車載電源妨害ないしは車載電源ノイズを抑圧するために通例、コイルとコンデンサから成るフィルタ素子が設けられており、これはＬＣフィルタ素子もしくはＬＣフィルタと呼ばれる。これによって行おうとしているのは、たとえば自動車の発電機あるいは他の自動車コンポーネントなどのノイズが、たとえばカーラジオの音声信号中で聞こえてしまうことのないようにすることである。また、うっかりと極性を誤ってしまうことで、接続すべき負荷が損傷してしまうのを防ぐために付加的に電力用ダイオードが設けられており、これは極性を誤ったときに機器のヒューズを破壊する。
【０００３】
しかし前述のＬＣフィルタは振動性システムであって、その共振周波数は音声再生における低音の周波数領域にある。共振した場合、コイルとコンデンサに蓄積されたエネルギーがこれら両方のコンポーネントの間で行ったり来たりし、したがって負荷つまりたとえばカーラジオやステレオ装置の低周波出力段がエネルギーを取り込むことができない。その結果、たとえばカーラジオの出力段に対し低音周波数の領域で十分に電流を供給することができず、それによって低音領域におけるひずみ率が高まる。このことはいわゆる「ベース落ち込み」（"Bassbeule）と称する。
【０００４】
慣用のＬＣフィルタを使用したときのさらに別の欠点は、負荷電流が大きいときつまりたとえば負荷として設けられているカーラジオの音声出力が大きいとき、コイルの作用が著しく弱まることであり、その結果、このような状況ではコイルのオーム抵抗および著しく抑圧されたリアクタンスだけしかはたらかないことになる。この場合、コンデンサに加わる交流負荷つまりはその損失電力が非常に大きくなる可能性があり、結果としてコンデンサの老化が早くなる。負荷の大きさは実質的に、電流がコイルの抵抗とコンデンサの内部抵抗とによってどのように分配されるかに依存する。その際、コイルの内部抵抗が小さければ、それに応じてコンデンサの負荷も小さくなる。
【０００５】
本発明の開示、課題、解決手段、利点
本発明の課題は、前述の形式のフィルタ装置およびこの装置を作動させるための適切な方法において、これまで述べてきた欠点を解消し、ノイズのフィルタリングを向上させ、それと同時に負荷機器の影響ができるかぎり僅かに抑えられるよう改善することにある。
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴部分に記載の構成を備えた前述の形式のフィルタ装置ならびにこのフィルタ装置を作動させるための請求項８記載の方法によって解決される。
【０００７】
この目的で本発明によれば電圧源とコンデンサとの間に接続されたダイオードが設けられており、このダイオードに並列に可変抵抗が接続されている。
【０００８】
これによる利点は、コイルのないフィルタを提供できることであり、それによれば効果を等しく維持しながらあるいはそれを向上させながら、従来技術においてコイルによって引き起こされていた欠点が除去される。なぜならば、振動性システムが存在しないからである。
【０００９】
本発明の重要な核心部分は、フィルタリング素子内のコイルがダイオードによって置き換えられていることであり、このダイオードは負荷電流が大きいとき可制御抵抗を橋絡する。これと同時に従来一般的であった極性を誤ったときに保護するためのダイオードを省略することができるので、負荷機器の接続時に極性をうっかりと間違えたときに機器のヒューズが破壊されないようになる。本発明による回路は振動性システムではないため、それに付随するあらゆる欠点がなくなる。この場合、共振がなく、つまり「ベース落ち込み」はもはや存在しない。
【００１０】
また、従来のＬＣフィルタでは可能であったような、電流給電部つまりは車載電源を介したコンデンサの放電は不可能であるため、それに付随する不所望な現象たとえば音声段による音響衝撃などが回避される。
【００１１】
請求項２から７には本発明による装置の有利な実施形態が示されている。
【００１２】
１つの有利な実施形態によれば、可変抵抗は電気的に制御可能な抵抗である。その際に好適であるのはダイオードと抵抗が、電圧源とコンデンサとの間に接続されたＭＯＳＦＥＴトランジスタトランジスタとして形成されており、さらにたとえば可変抵抗を制御する制御回路が設けられている。
【００１３】
所要電力が高いときに負荷に対し十分な電流給電を確保するために、可変抵抗のための制御信号を導出する制御回路がたとえば負荷の出力側と接続されている。
【００１４】
たとえば電圧源は自動車の車載電源であり、負荷は自動車のオーディオコンポーネントたとえばカーラジオである。また、基準電位はたとえばアース電位である。
【００１５】
前述のフィルタ装置を作動させるにあたり本発明によれば、負荷によるエネルギー消費の増大につれて可変抵抗の抵抗値を下げるようにする。
【００１６】
図面の簡単な説明
次に、添付の図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。
【００１７】
図１は、本発明によるフィルタ装置の有利な実施形態の概略図であり、図２は、本発明によるフィルタ装置の有利な実施形態の回路の実例である。
【００１８】
本発明を実施するための最良の方法
図１の概略ブロック図に示されているように本発明によるフィルタ装置は、ダイオード１０と、可変のたとえば電子的に制御可能な抵抗１６と、コンデンサ１８を有している。ダイオード１０は、図示されていない電圧供給源の端子１２と図示されていない負荷の端子１４との間に接続されており、抵抗１６はこのダイオード１０に対し並列に接続されており、さらにコンデンサ１６はダイオード１０と負荷における端子１４との間で基準電位２０たとえばアースとの接続を形成している。
【００１９】
可変抵抗１６の抵抗値を調節するために制御回路２２が設けられている。この回路は、可変抵抗１６の抵抗値を調整するための適切な制御信号を負荷の信号出力から導出する。負荷がたとえばカーラジオであれば制御回路は好適には、カーラジオの低周波出力段の音声出力側と接続されている。たとえば高い低周波レベルに対応する大きい負荷電流が生じた場合、可変抵抗１６の抵抗値をそれに対応させて低下させることにより、ダイオード１０が可変抵抗１６によって橋絡される。この場合、可変抵抗１６の抵抗値は、さもなければ用いられるコイルの抵抗値よりも可変抵抗の抵抗値が小さくなるよう低減される。これにより交流負荷つまりはコンデンサの損失電力が小さくなる。橋絡を行う抵抗における電圧降下が小さいことで負荷たとえばカーラジオの音声段に対しいっそう高い電圧を使うことができるので、車載電源電圧や低周波ひずみ率などに関してその他の点では等しい条件において、ＬＣフィルタを有する装置よりも負荷の出力が大きい。これに加え、大きいコイルを比較的小さいダイオードと置き換えることでフィルタ装置に対する所要スペースがいっそう僅かになり、このことはたとえば最近のカーラジオや他の自動車コンポーネントをコンパクトにする点で重要さのましているファクタである。
【００２０】
動作中、ダイオード１０だけがアクティブである間に給電電圧妨害が生じると、妨害を受けている給電電圧の最大値まで充電コンデンサ１８が充電される。その際、コンデンサ電圧のリプルは負荷の電流消費によってのみ定まる。負荷の出力たとえばラジオの低周波出力を最大にしようとするかぎり、ダイオード１０は可変抵抗１６によって橋絡され、その結果、ダイナミックレンジを制約してしまう電圧降下はダイオードにおいて発生しない。
【００２１】
基本的に、自動車のカーラジオコンポーネントたとえばラジオやブースタなどにおいては比較的小さい休止電流ないしは零入力電流が流れ、これは低周波出力が増大すると高まるので、本発明によるフィルタ装置の有利な実施形態によれば図２に示されているように、可変抵抗１６の抵抗値が低周波出力信号とダイレクトに結合されている。この場合、ダイオード１０と可変抵抗１６から成る組み合わせが、電力用ＭＯＳＦＥＴトランジスタ２６によて実現されている。この種のＭＯＳＦＥＴトランジスタ２６の場合にはすでに電力用ダイオード１０が含まれているので、ダイオード１０と可変抵抗１６という２つの素子がともにただ１つのケーシング内に統合されている。制御は電荷ポンプによって行われ、これは音声出力側２４における音声信号からのダイレクトな出力の導出に依存して必要とされる制御電圧を発生させる。
【００２２】
これに対する代案として、可変抵抗１６の制御を音声信号から導出される他の制御量に依存して行うようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるフィルタ装置の有利な実施形態の概略図である。
【図２】  本発明によるフィルタ装置の有利な実施形態の回路の実例を示す図である。
【図１】
0004709384.tif 000002
【図２】
0004709384.tif 000003