Semiconductor Devices Power Amplifiers should never be constructed without overlord (thermal and current) and short-circuit protection.(G.Randy Slone) "High-Power Audio Amplifier Construction Manual"より引用参照。
半導体power-ampは、大別してスピーカーを保護する回路と、出力短絡時や過負荷等からamp自身の出力素子を守る保護回路が必要ですが、まず、power-amp自身の出力素子を保護する回路について考察してみたいと思います。
半導体power-ampは、大別してスピーカーを保護する回路と、出力短絡時や過負荷等からamp自身の出力素子を守る保護回路が必要ですが、まず、power-amp自身の出力素子を保護する回路について考察してみたいと思います。
①Simple Current-limiting Protection circuit
～5Aのhorizontal lineとXv axisとのrectangular protection locusとなり、SOA(safe operating area)を有効に活用出来ているとは言えません。2N5551 VBE = R1/(R1+R3) RE・IE
②Single-slope V-I limiting circuit
F-Sのprotection
locusとなり、領域が拡大されます。
③Dual-slope V-I limiting protection
circuit
protection locusは、breakpoint(Y)を経由するF-Y-Zのラインを描き、Hi-voltage, Low-amperangeが広がります。
続いて、実際に設計されたV-I limiting protection circuitから、protection locusを推測してみたいと思います。
protection Tr 2N5551のVBEを0.65v程度とすると、
I limit = (270×0.65/150+0.65)/0.22 = 8.27A
V limit = 12k×[0.65×(270+150)]/270×150 = 80.88v
従って、single-slope V-I制限保護lineは、8.27Aから80.88Vへの保護lineになるものと推測されます。
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