(57)【要約】【課題】本発明は、負荷の短絡破壊が発生したとき過大電流による出力トランジスタの破壊を防止する駆動回路を提供することを目的とする。【解決手段】一方の端子３５から負荷ＲＬを通して他方の端子３６に電流を流す駆動回路において、他方の端子に流れ込む電流を検出する電流検出手段Ｑ１０１〜Ｑ１０４，Ｒ１０１，Ｑ２０１〜Ｑ２０４，Ｒ２０１と、電流検出手段の検出電流が所定値を超えると、一対の端子３５，３６それぞれから電流を流出する第１トランジスタＱ５，Ｑ７の出力電流を制限する電流制限手段Ｑ１０５，Ｑ１０６，Ｒ１０２，Ｒ１０３，Ｑ２０５，Ｑ２０６，Ｒ２０２，Ｒ２０３を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の端子間に負荷を接続され、一方の端子から前記負荷を通して他方の端子に電流を流す駆動回路において、
前記他方の端子に流れ込む電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の検出電流が所定値を超えると、前記一対の端子それぞれから電流を流出する第１トランジスタの出力電流を制限する電流制限手段を
有することを特徴とする駆動回路。
【請求項２】
請求項１記載の駆動回路において、
前記一対の端子それぞれには、前記第１トランジスタの他に前記端子から電流を流入する第２トランジスタを有し、
前記電流検出手段は前記第２トランジスタに流れる電流を検出することを特徴とする駆動回路。
【請求項３】
請求項１または２記載の駆動回路において、
前記電流制限手段は、前記電流検出手段の検出電流が所定値を超えると、前記検出電流が抵抗を流れて生じる電圧降下によって第３トランジスタをオンし、前記第３トランジスタのオンによって前記第１トランジスタを駆動する差動アンプの動作電流を減少させ、前記第１トランジスタの出力電流を制限することを特徴とする駆動回路。
【請求項４】
請求項２または３記載の駆動回路において、
前記電流検出手段は、前記第２トランジスタとベース及びエミッタが共通接続された第４トランジスタを有することを特徴とする駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は駆動回路に関し、特に、負荷に電流を供給して駆動する駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の駆動回路の一例の回路構成図を示す。この駆動回路はモータを駆動する。同図中、破線で囲み示す半導体集積化された駆動回路１０は、ベース電流供給部２０と、ｎｐｎパワートランジスタＱ１〜Ｑ４で構成されている。ベース電流供給部２０は端子１１から電源Ｖｃｃを供給され、端子１２から信号ＶＩＮを供給されている。また、ベース電流供給部２０は端子１３を介して接地され、端子１４からバイアス電圧ＶＢＩＡＳを供給されている。
【０００３】
ベース電流供給部２０は、信号ＶＩＮに基づいてトランジスタＱ１〜Ｑ４それぞれにベース電流を供給する。トランジスタＱ１のエミッタとトランジスタＱ２のコレクタは端子１５に接続され、トランジスタＱ３のエミッタとトランジスタＱ４のコレクタは端子１６に接続されている。端子１５，１６間には抵抗ＲＬで示すモータが接続されている。
【０００４】
なお、カレントミラー回路、電流制限回路及び電子制御回路を有する電流制限機能付き出力回路においては、例えば、特許文献１に記載のものがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２２３５７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図４に示す従来回路では、抵抗ＲＬで示すモータで短絡破壊が発生すると、端子１５，１６間が短絡される。抵抗ＲＬが短絡破壊すると、トランジスタＱ３のエミッタから流れ出し端子１６を経て端子１５からトランジスタＱ２のコレクタに流れ込む方向、もしくはトランジスタＱ１のエミッタから流れ出し端子１５を経て端子１６からトランジスタＱ４のコレクタに流れ込む方向に過大電流が流れる。この過大電流により、トランジスタＱ２，Ｑ３、もしくはトランジスタＱ１，Ｑ４が破壊するおそれがあるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、負荷の短絡破壊が発生したとき過大電流による出力トランジスタの破壊を防止する駆動回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一対の端子（３５，３６）間に負荷（ＲＬ）を接続され、一方の端子（３５）から前記負荷（ＲＬ）を通して他方の端子（３６）に電流を流す駆動回路において、
前記他方の端子（３６）に流れ込む電流を検出する電流検出手段（Ｑ１０１〜Ｑ１０４，Ｒ１０１，Ｑ２０１〜Ｑ２０４，Ｒ２０１）と、
前記電流検出手段の検出電流が所定値を超えると、前記一対の端子（３５，３６）それぞれから電流を流出する第１トランジスタ（Ｑ５，Ｑ７）の出力電流を制限する電流制限手段（Ｑ１０５，Ｑ１０６，Ｒ１０２，Ｒ１０３，Ｑ２０５，Ｑ２０６，Ｒ２０２，Ｒ２０３）を有することにより、
負荷（ＲＬ）の短絡破壊が発生したとき第１トランジスタ（Ｑ５，Ｑ７）の出力電流が制限され、第１トランジスタ（Ｑ５，Ｑ７）の破壊を防止できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、一対の端子（３５，３６）それぞれには、前記第１トランジスタ（Ｑ５，Ｑ７）の他に前記端子から電流を流入する第２トランジスタ（Ｑ６，Ｑ８）を有し、
前記電流検出手段（Ｑ１０１〜Ｑ１０４，Ｒ１０１，Ｑ２０１〜Ｑ２０４，Ｒ２０１）は前記第２トランジスタ（Ｑ６，Ｑ８）に流れる電流を検出することにより、請求項１の発明を実現できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、電流制限手段（Ｑ１０５，Ｑ１０６，Ｒ１０２，Ｒ１０３，Ｑ１０５，Ｑ２０６，Ｒ２０２，Ｒ２０３）は、前記電流検出手段（Ｑ１０１〜Ｑ１０４，Ｒ１０１，Ｑ２０１〜Ｑ２０４，Ｒ２０１）の検出電流が所定値を超えると、前記検出電流が抵抗（Ｒ１０３，Ｒ２０３）を流れて生じる電圧降下によって第３トランジスタ（Ｑ１０６，Ｑ２０６）をオンし、前記第３トランジスタ（Ｑ１０６，Ｑ２０６）のオンによって前記第１トランジスタ（Ｑ５，Ｑ７）を駆動する差動アンプ（Ｑ２０〜Ｑ２４）の動作電流を減少させ、前記第１トランジスタ（Ｑ５，Ｑ７）の出力電流を制限することにより、請求項１の発明を実現できる。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、電流検出手段（Ｑ１０１〜Ｑ１０４，Ｒ１０１，Ｑ２０１〜Ｑ２０４，Ｒ２０１）は、前記第２トランジスタ（Ｑ６，Ｑ８）とベース及びエミッタが共通接続された第４トランジスタ（Ｑ１０３，Ｑ２０３）を有することにより、請求項２の発明を実現できる。
【００１２】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の駆動回路の一実施例の回路構成図を示す。この駆動回路はモータを駆動する。同図中、破線で囲み示す半導体集積化された駆動回路３０は、ベース電流供給部４０と、抵抗を含む複数のトランジスタで構成されている。ベース電流供給部４０は端子３１から電源Ｖｃｃを供給され、端子３２から信号源５０の出力する信号ＶＩＮを供給されている。また、ベース電流供給部４０は端子３３を介して接地され、端子３４から定電圧源５１の出力するバイアス電圧ＶＢＩＡＳを供給されている。
【００１４】
ベース電流供給部４０は、信号ＶＩＮに基づいて端子４１，４２，４３，４４からｎｐｎパワートランジスタＱ５，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８それぞれにベース電流を供給する。トランジスタＱ５のエミッタとトランジスタＱ６のコレクタは端子３５に接続され、トランジスタＱ７のエミッタとトランジスタＱ８のコレクタは端子３６に接続されている。端子３５，３６間には抵抗ＲＬで示すモータが接続されている。
【００１５】
トランジスタＱ６のベースにはｎｐｎトランジスタＱ１０３のベースが共通接続されている。トランジスタＱ６，Ｑ１０３のベース面積比は例えば１５００：１とされている。トランジスタＱ１０３のコレクタはｐｎｐトランジスタＱ１０１のベースとコレクタに接続され、トランジスタＱ１０３のエミッタは接地されている。
【００１６】
トランジスタＱ１０１のベースにはｐｎｐトランジスタＱ１０２のベースが接続され、トランジスタＱ１０１，Ｑ１０２のエミッタは電源Ｖｃｃに接続されてカレントミラー回路を構成している。トランジスタＱ１０２のコレクタは抵抗Ｒ１０１を介してｎｐｎトランジスタＱ１０４のコレクタに接続され、また、抵抗Ｒ１０２を介してｎｐｎトランジスタＱ１０５のコレクタに接続されている。
【００１７】
トランジスタＱ１０４のベースとコレクタは短絡されたダイオード接続でありエミッタは接地されている。トランジスタＱ１０５のベースとコレクタはｎｐｎトランジスタＱ１０６のベースに接続され、トランジスタＱ１０５，Ｑ１０６のエミッタは共に接地されてカレントミラー回路を構成している。また、トランジスタＱ１０５，Ｑ１０６のベースと接地間はリーク吸収用の抵抗Ｒ１０３で接続されている。トランジスタＱ１０６のコレクタはベース電流供給部４０の端子４５に接続されている。
【００１８】
トランジスタＱ８のベースにはｎｐｎトランジスタＱ２０３のベースが共通接続されている。トランジスタＱ８，Ｑ２０３のベース面積比は例えば１５００：１とされている。トランジスタＱ２０３のコレクタはｐｎｐトランジスタＱ２０１のベースとコレクタに接続され、トランジスタＱ２０３のエミッタは接地されている。
【００１９】
トランジスタＱ２０１のベースにはｐｎｐトランジスタＱ２０２のベースが接続され、トランジスタＱ２０１，Ｑ２０２のエミッタは電源Ｖｃｃに接続されてカレントミラー回路を構成している。トランジスタＱ２０２のコレクタは抵抗Ｒ２０１を介してｎｐｎトランジスタＱ２０４のコレクタに接続され、また、抵抗Ｒ２０２を介してｎｐｎトランジスタＱ２０５のコレクタに接続されている。
【００２０】
トランジスタＱ２０４のベースとコレクタは短絡されたダイオード接続でありエミッタは接地されている。トランジスタＱ２０５のベースとコレクタはｎｐｎトランジスタＱ２０６のベースに接続され、トランジスタＱ２０５，Ｑ２０６のエミッタは共に接地されてカレントミラー回路を構成している。また、トランジスタＱ２０５，Ｑ２０６のベースと接地間はリーク吸収用の抵抗Ｒ２０３で接続されている。トランジスタＱ２０６のコレクタはベース電流供給部４０の端子４６に接続されている。
【００２１】
図２は、信号ＶＩＮと、端子３５，３６の出力電流ＩＯＵＴ−，ＩＯＵＴ＋それぞれの関係を示す。出力電流ＩＯＵＴ−とＩＯＵＴ＋とは反転した関係となる。
【００２２】
図３は、ベース電流供給部４０を構成する差動アンプの一実施例の回路図を示す。なお、この差動アンプはベース電流供給部４０内に２回路設けられ、端子３２からの信号ＶＩＮをプリアンプにて正極性の信号＋ＶＩＮと負極性の信号−ＶＩＮとを差動出力させ、正極性の信号＋ＶＩＮを一方の差動アンプに供給し、負極性の信号−ＶＩＮを他方の差動アンプに供給する。
【００２３】
図３において、端子６０に正極性の信号＋ＶＩＮ（または負極性の信号−ＶＩＮ）が供給され、ｎｐｎトランジスタＱ２０のベースに供給される。端子６１にはバイアス電圧ＶＢＩＡＳが供給され、ｎｐｎトランジスタＱ２１のベースに供給される。
【００２４】
トランジスタＱ２０，Ｑ２１のコレクタはそれぞれ電流源のｐｎｐトランジスタＱ２２，Ｑ２３のコレクタに接続され、トランジスタＱ２０，Ｑ２１のエミッタは共通接続されて電流源のｎｐｎトランジスタＱ２４のコレクタに接続されて差動回路を構成されている。トランジスタＱ２２のベースはトランジスタＱ２３のベース及びコレクタに接続され、トランジスタＱ２２，Ｑ２３のエミッタは抵抗Ｒ２０，Ｒ２１それぞれを介して電源Ｖｃｃに接続されている。
【００２５】
トランジスタＱ２４はベースをｎｐｎトランジスタＱ２５のベースとコレクタに接続されており、トランジスタＱ２４、Ｑ２５のエミッタは接地されてカレントミラー回路を構成している。トランジスタＱ２５のコレクタは定電流源６３の一端に接続され、定電流源６３の他端は電源Ｖｃｃに接続されている。この定電流源６３とトランジスタＱ２５は２回路の差動アンプに動作電流を供給するもので２回路の差動アンプに共通に設けられている。
【００２６】
また、トランジスタＱ２４のベースには端子６２が接続されている。端子６２は図１に示すベース電流供給部４０の端子４５（または４６）に対応し、トランジスタＱ１０６（またはＱ２０６）のコレクタに接続されている。更に、トランジスタＱ２０のコレクタは端子６４に接続され、端子６４は図１に示すベース電流供給部４０の端子４１（または４３）に対応し、トランジスタＱ５（またはＱ７）のベースに接続されている。
【００２７】
ところで、端子６４にはトランジスタＱ５（またはＱ７）とベースを共通接続されたｐｎｐトランジスタが接続され、このｐｎｐトランジスタのコレクタにトランジスタＱ６（またはＱ８）のベースが接続されている。また、トランジスタＱ５を駆動する側の差動アンプとトランジスタＱ７を駆動する側の差動アンプとは逆相で動作する。このため、トランジスタＱ５がオンのときはトランジスタＱ６，Ｑ７がオフし、トランジスタＱ８がオンする。また、トランジスタＱ５がオフのときはトランジスタＱ６，Ｑ７がオンし、トランジスタＱ８がオフする。
【００２８】
ここで、図１に示す抵抗ＲＬで示すモータで短絡破壊が発生した場合、例えばトランジスタＱ７のエミッタから流れ出し端子３６を経て端子３５からトランジスタＱ６のコレクタに流れ込む方向に大電流が流れる場合について考える。
【００２９】
この場合、トランジスタＱ６のベース電流の増大に比例してトランジスタＱ１０３のベース電流が増大する。これにより、カレントミラー回路を構成するトランジスタＱ１０１，Ｑ１０２それぞれのコレクタ電流が増大し、この電流が抵抗Ｒ１０１を流れることによってトランジスタＱ１０２のコレクタつまり点Ｂ１の電位が上昇する。これによって、カレントミラー回路を構成するトランジスタＱ１０５，Ｑ１０６のベース電位が上昇してトランジスタＱ１０５，Ｑ１０６がオンする。
【００３０】
トランジスタＱ１０６のオンにより、トランジスタＱ１０６のコレクタが接続されている図３の定電流源６３の出力電流はトランジスタＱ１０６を流れ、トランジスタＱ２４，Ｑ２５のベース電流が減少してトランジスタＱ２０，Ｑ２１が構成する差動回路の動作電流が減少し、端子６４の出力電流が減少する。同様に他方の差動アンプの動作電流も減少する。このため、図１の端子３５，３６の出力電流が制限され、トランジスタＱ５〜Ｑ８の破壊を防止することができる。
【００３１】
次に、抵抗ＲＬで示すモータで短絡破壊が発生し、トランジスタＱ５のエミッタから流れ出し端子３５を経て端子３６からトランジスタＱ８のコレクタに流れ込む方向に大電流が流れる場合について考える。
【００３２】
この場合、トランジスタＱ８のベース電流の増大に比例してトランジスタＱ２０３のベース電流が増大する。これにより、カレントミラー回路を構成するトランジスタＱ２０１，Ｑ２０２それぞれのコレクタ電流が増大し、この電流が抵抗Ｒ２０１を流れることによってトランジスタＱ２０２のコレクタつまり点Ｂ２の電位が上昇する。これによって、カレントミラー回路を構成するトランジスタＱ２０５，Ｑ２０６のベース電位が上昇してトランジスタＱ２０５，Ｑ２０６がオンする。
【００３３】
トランジスタＱ２０６のオンにより、トランジスタＱ２０６のコレクタが接続されている図３の定電流源６３の出力電流はトランジスタＱ２０６を流れ、トランジスタＱ２４，Ｑ２５のベース電流が減少してトランジスタＱ２０，Ｑ２１が構成する差動回路の動作電流が減少し、端子６４の出力電流が減少する。同様に他方の差動アンプの動作電流も減少する。このため、図１の端子３５，３６の出力電流が制限され、トランジスタＱ５〜Ｑ８の破壊を防止することができる。
【００３４】
つまり、抵抗ＲＬで示すモータで短絡破壊が発生しても、トランジスタＱ５〜Ｑ８の破壊を防止でき、モータを交換することにより、障害復帰することができる。
【００３５】
なお、端子３５，３６の出力電流を制限する値（制限電流値）は、抵抗Ｒ１０１，Ｒ２０１の抵抗値を変更することで設定する。
【００３６】
なお、上記実施例ではモータを駆動する駆動回路を例に説明したが、スピーカやヘッドホンスピーカ等を駆動する駆動回路であっても良く、上記実施例に限定されない。
【００３７】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明は、他方の端子に流れ込む電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段の検出電流が所定値を超えると、一対の端子それぞれから電流を流出する第１トランジスタの出力電流を制限する電流制限手段を有することにより、負荷の短絡破壊が発生したとき第１トランジスタの出力電流が制限され、第１トランジスタの破壊を防止できる。
【００３８】
請求項２に記載の発明では、一対の端子それぞれには、第１トランジスタの他に端子から電流を流入する第２トランジスタを有し、電流検出手段は第２トランジスタに流れる電流を検出することにより、請求項１の発明を実現できる。
【００３９】
請求項３に記載の発明では、電流制限手段は、電流検出手段の検出電流が所定値を超えると、検出電流が抵抗を流れて生じる電圧降下によって第３トランジスタをオンし、第３トランジスタのオンによって第１トランジスタを駆動する差動アンプの動作電流を減少させ、第１トランジスタの出力電流を制限することにより、請求項１の発明を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の駆動回路の一実施例の回路構成図である。
【図２】信号ＶＩＮと出力電流ＩＯＵＴ−，ＩＯＵＴ＋それぞれの関係を示す図である。
【図３】ベース電流供給部４０を構成する差動アンプの一実施例の回路図である。
【図４】従来の駆動回路の一例の回路構成図である。
【符号の説明】
３０  駆動回路
４０  ベース電流供給部
５０  信号源
５１  定電圧源
６３  定電流源
Ｑ１〜Ｑ２０５  トランジスタ
Ｒ２０，Ｒ２１，Ｒ１０２〜Ｒ２０３  抵抗
【図１】
2005020278.tif 000003
【図２】
2005020278.tif 000004
【図３】
2005020278.tif 000005
【図４】
2005020278.tif 000006