Схема защиты акустических систем: Схемы устройств защиты акустических систем (АС)

Содержание

Схемы устройств защиты акустических систем (АС)

Рассмотрены несколько различных схем устройств. предназначенных для защиты акустических систем (АС) и реализации задержки по времени перед подключением АС к выходу усилителя мощности звуковой частоты.

Схема защиты и задержки включения на четырех транзисторах

Приведённое устройство предназначено для задержки подключения громкоговорителей на время переходных процессов в УМЗЧ при включении питания и отключении их при появлении на его выходе постоянного напряжения любой полярности.

Принципиальная схема устройства защиты акустических систем и задержки включения, выполнена на четырех транзисторах

Рис. 1. Принципиальная схема устройства защиты акустических систем и задержки включения, выполнена на четырех транзисторах.

Принципиальная схема устройства приведена на рис.1. Оно состоит из диодного распределителя (VD1 – VD6) и электронного реле на транзисторах VT1 – VT4.

К выходам каналов УМЗЧ оно подключается вместе с громкоговиортелями через контакты реле К1. Цепи R1C1, R2C2 предотвращают срабатывание устройства на колебания звуковой частоты.

При необходимости число контролируемых каналов можно увеличить простым подключением соответствующего числа дополнительных цепей, аналогичных цепи R1C1VD1VD2, и применением электромагнитного реле с большим числом контактных групп. Постоянное напряжениеПостоянное напряжениеПостоянное напряжение на выходе УМЗЧ, при котором срабатывает устройство защиты , определяется напряжением стабилизациинапряжение стабилизациистабилитрона VD7 и связано с ним соотношением:

формула

При включении питания (источником напряжения напряжение питания

может быть блок питания УМЗЧ) начинает заряжаться (через резистор R9) конденсатор С3, поэтому транзистор VT4 закрыт и реле К1 обесточено.

По мере зарядки напряжение на конденсаторе растёт, транзистор VT4 начинает открываться и через некоторое время (примерно 3с) его эмиттерный ток возрастает на столько, что реле К1 срабатывает и подключает громкоговорители к выходу УМЗЧ.

Транзисторы VT1 – VT3 в исходном состоянии также закрыты. При появлении на выходе любого из каналов напряжения любой полярности, превышающее указанное выше значение Постоянное напряжение , открывается транзистор VT2, а вслед за ним VT1, VT3. В результате конденсатор С3 разряжается через участок эмиттер-коллектор транзистора VT3 и резистор R8, транзистор VT4 закрывается и реле К1 отключает громкоговорители и вход устройства от выхода УМЗЧ.

Транзистор VT1, осуществляющий положительную обратную связь в каскаде на транзисторе VT2, играет роль “защёлки”, поддерживая последний в открытом состоянии и после отключения устройства от выхода УМЗЧ: не будь его, после пропадания напряжения на входе и закрывания транзистора VT2, VT3 вновь началась бы зарядка конденсатора С3 и по истечении времени зарядки громкоговорители снова подключились бы к УМЗЧ.

В устройстве применено реле РЭС-9 (паспорт РС4.524.200). Транзисторы КТ603б (VT3,VT4) могут быть заменены на КТ315г. Для питания устройства используется источник питания 20В.

При большом напряжении из-за обратных токов коллекторов возможно самопроизвольное открывание транзисторов VT1,VT2. Чтобы этого не случилось, необходимо уменьшить сопротивление резисторов R5, R6. Если же напряжение питание больше 30 В, в устройстве следует использовать транзисторы с допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менеенапряжение питания

.

При снижении напряжения напряжение(заменой стабилитрона Д814а) необходимо позаботится о том, чтобы амплитуда переменного напряжения низших частот на выходах фильтров R1C1, R2C2 не достигала значений, вызывающих отключение громкоговорителей. Сделать это не трудно — достаточно увеличить постоянные времени названых цепей (например увеличить С1, С2).

Схема улучшенной защиты для АС

Большими возможностями обладает устройство защиты рис.2.

Принципиальная схема защиты акустических систем от бросков выходного напряжения, питается от источника питания УМЗЧ

Рис. 2. Принципиальная схема защиты акустических систем от бросков выходного напряжения, питается от источника питания УМЗЧ.

Оно предохраняет громкоговорители от бросков выходного напряжения как при включении, так и при выключении питания, при неисправности УМЗЧ и в моменты вероятного отказа последнего — при понижении или полном исчезновении одного или обоих напряжений питания, а также при превышении ими предельно допустимых значении (это может иметь место при питании от стабилизированных источников) и, наконец, отключает их при подсоединении головных стерео телефонов. Питается устройство от того же двуполяного источника, что и выходные каскады УМЗЧ.

В момент включения питания начинает заряжаться конденсатор С3, поэтому транзистор VT2 открыт, VT3 закрыт, реле К1 обесточено и громкоговорители отключены. Как только напряжение на конденсаторе достигает значения

формула, напряжение на конденсаторе

напряжение стабилизации— напряжение стабилизации стабилитрона VD9), состояния указанных транзисторов изменяются на обратные, срабатывает реле К1 и громкоговоритель подключаются к выходам каналов УМЗЧ.

Время задержки подключения: Время задержки подключения

Приведенная формула справедлива при условии: условие для формулы.

Время задержки при указанных на схеме номиналах элементов:  Время задержки

.

Напряжение стабилизации стабилитрона VD11 выбрано из условия условие для выбора напряжения стабилизации.

При понижении напряжении любого источника питания на величину, большую чем условие транзистор VT3 закрывается и реле К1 отключает громкоговорители от УМЗЧ.

Стабилитроны VD7 и VD9 в цепях баз соответственно транзисторов VT1, VT2 одинаковы и выбраны с учётом следующего. Как видно из схемы, для того, чтобы открылся транзистор VT2 (а следовательно, закрылся транзистор VT3 и отпустило реле К1), напряжение питания должно удовлетворять условию: условие для напряжения питания

, где напряжение стабилизации стабилитрона VD9и минимальный ток стабилизации стабилитрона VD9— соответственно напряжение и минимальный ток стабилизации стабилитрона VD9.

Отсюда: формула . При указанных на схеме номиналах и типах деталей напряжение стабилизации

,

Защита акустических систем (5 вариантов схем)

Различные варианты защиты акустических систем, как от постоянного тока, так и перегрузки. Многие начинающие, и не только, радиолюбители часто сталкиваются с этой проблемой, ведь акустика довольно дорого стоит, по сравнению с узлом защиты, а хорошая акустика так вообще может превышать стоимость всего усилителя, возможно даже в разы.

Несколько достаточно популярных схем и готовых устройств собранных по этим схемам, а так же печатные платы для самостоятельного изготовления. Всего 5 вариантов.

 

1 вариант, схема и фото, печатная плата в файле:

 

2 вариант, схема, фото и печатная плата в файле:

 

3 вариант, схема и печатная плата в файле:

 

4 вариант, фото и печатная плата в файле:

 

5 вариант, схема и печатная плата в файле:

 

Автор: dts ([email protected])

Еще одна защита акустических систем

При выходе из строя транзисторов выходного каскада усилителя звуковой частоты, на его выходе образуется напряжение постоянного тока, значение которого может достигать напряжения питания. При этом если в считанные секунды не отключить акустическую систему (АС) от усилителя, то акустика выйдет из строя. Обычно при этом перегорает обмотка динамической головки.

Чтобы отключить АС от усилителя, при появлении на его выходе постоянной составляющей, необходимо применить защиту акустических систем, схема которой представлена в этой статье.

Также рекомендую посмотреть схему еще одной защиты в статье «Защита акустических систем».

Помимо защиты АС от постоянной составляющей схема выполняет задержку подключения акустики к усилителю при его включении. Это необходимо для исключения воспроизведения переходных процессов (щелчков, тресков, повышенного фона и так далее) при включении.

Основные характеристики защиты

Напряжение питания ………. +15÷50В

Время отключения при появлении постоянной составляющей:

при появлении +5В ………. 0.7сек

при появлении +25В ………. 0.15сек

при появлении +50В ………. 0.07сек

Защита срабатывает при появлении на выходе усилителя напряжения постоянного тока начиная со значения +1В по положительному напряжению, и начиная с -3.5В при отрицательном напряжении. Каналы защиты работают независимо друг от друга, то есть могут срабатывать раздельно.

Защита подключает акустику обратно примерно через 3 секунды после устранения постоянной составляющей.

Также реализована задержка подключения АС при подаче питания. Задержка составляет 3 секунды.

Схема защиты акустических систем

Работа схемы

Элементы VD1, VT1, R2 стабилизируют напряжение +13 для питания реле. Далее я опишу работу одного канала защиты. При отсутствии напряжения постоянного тока на входе схемы, переменный сигнал через резистор R1 не способен (не успевает) зарядить электролитический конденсатор C1 до порога открывания транзисторов VT2 и VT4. Поэтому они закрыты. Электролитический конденсатор C3 заряжается (примерно в течение 3 секунд) через резистор R4 и транзистор VT6, управляющий обмоткой реле K1 открывается, замыкаются контакты K1.1 и сигнал поступает на акустическую систему.

Как только на выходе усилителя появится постоянная составляющая, то она через резистор R1 поступит на базу транзистора VT4 и на эмиттер VT2 (база VT2 при этом на GND). Один из транзисторов открывается (VT4 от положительного напряжения, VT2 от отрицательного) и шунтирует электролитический конденсатор C3. Напряжение на переходе БЭ транзистора VT6 снизится практически до нуля, и транзистор закроется, ток по обмотке K1 перестанет протекать и контактная группа K1.1 разомкнется, отсоединив АС от выхода усилителя.

Диоды VD2 и VD3 защищают транзисторы от пробоя при явлении самоиндукции в катушке реле.

Компоненты

В качестве K1 и K2 необходимо применить реле с напряжением катушки 12В и током контактных групп 10А, я применил HK3FF-DC12V-SHG.

Электролитические конденсаторы могут быть рассчитаны на напряжение 16В, я поставил на 25В под размеры на плате.

Все резисторы мощностью 0.25Вт.

Транзисторы VT6 и VT7 можно заменить на BC517, их проще найти. Хочу обратить ваше внимание, что у транзисторов KSP13 и BC517 отличается расположение выводов, BC517 необходимо развернуть на 1800, я сделал именно так.

Стабилитрон VD1 на напряжение 13В.

На транзистор VT1 необходимо установить теплоотвод, площадь которого подбирается практическим путем в зависимости от напряжения питания, чем оно больше, тем больше поверхность теплоотвода.

Повышение напряжения питания защиты выше +50В

При установке реле с напряжением катушки 24В и применении стабилитрона VD1 на 24В (1n4749) напряжение питания схемы защиты может находиться в диапазоне +30÷90В.

Подключение

Через защиту необходимо пропускать центральную (сигнальную) жилу выхода усилителя, а общий провод (GND) выхода усилителя нужно подключать напрямую к акустической системе.

Схема, печатная плата и некоторое описание защиты взяты из сообщества «[Nem0] Аудиотехника и Радиоэлектроника».

Печатная плата защиты акустических систем СКАЧАТЬ


Похожие статьи

Схема защиты акустических систем

Схема защиты акустических систем
В интернете сейчас представлено огромное количество различных усилителей звука, на любой вкус и цвет, под любые нужны. Как известно, даже самые надёжные усилители имеют свойство выходить из строя, например, из-за неправильных условий эксплуатации, перегрева или неправильного подключения. В этом случае велика вероятность того, что высокое питающее напряжение окажется на выходе усилителя, и, следовательно, беспрепятственно окажется прямо на динамиках акустической системы. Таким образом, вышедший из строя усилитель утягивает за собой «в мир иной» подключенную к нему акустическую систему, которая может стоить гораздо дороже самого усилителя. Именно поэтому крайне рекомендуется подключать усилитель к колонкам через специальную плату, которая называется защитой акустических систем.

Схема


Схема защиты акустических систем
Один из вариантов такой защиты показан на схеме выше. Работает защита следующим образом: сигнал с выхода усилителя подаётся на вход IN, а колонки подключаются к выходу OUT. Минус усилителя соединяется с минусом схемы защиты и идёт к колонкам напрямую. В обычном состоянии, когда усилитель работает и на плату защиты поступает питание реле Rel 1 замыкает вход платы на выход и сигнал идёт напрямую с усилителя на колонки. Но как только на входе появляется постоянное напряжение хотя бы 2-3 вольта, защита срабатывает, реле отключается, тем самым отключая усилитель от колонок. Схема не критична к номиналам резисторов и допускает разброс. Транзистор Т1 можно ставить 2N5551, 2N5833, BC547, КТ3102 или любой другой маломощный npn транзистор. Т2 обязательно должен быть составным с большим коэффициентом усиления, например, BDX53 или КТ829Г. Светодиод на схеме служит для индикации состояния реле. Когда он горит реле включено, сигнал идёт напрямую с усилителя на колонки. Помимо защиты от постоянного напряжения, схема обеспечивает задержку подключения акустической системы. После подачи напряжения питания реле включается не сразу, а через 2-3 секунды, это нужно для того, чтобы избежать щелчков в колонках при включении усилителя. Напряжение питания схемы 12 вольт. Реле можно применить любое с напряжением питания обмотки 12 вольт и максимальным током через контакты хотя бы 10 ампер. Кнопка с фиксацией S1 выводится на проводах, она нужна для принудительного отключения реле, на всякий случай. Если это не требуется, можно просто замкнуть дорожки на печатной плате.

Схема защиты акустических систем

Сборка устройства


Усилители, чаще всего, рассчитаны на два канала, левый и правый, поэтому схему защиты нужно повторить дважды для каждого канала. Для удобства плата разведена так, что на ней уже предусмотрена сборка сразу двух одинаковых схем. Печатная плата изготавливается методом ЛУТ, её размеры составляют 100 х 35 мм.
Схема защиты акустических систем
После сверления отверстий дорожки желательно залудить. Теперь можно приступать к запаиванию деталей. Особое внимание следует уделить цоколёвке транзисторов, очень важно не перепутать её и впаять транзисторы нужной стороной. Как обычно, сначала запаиваются мелкие детали – резисторы, диоды, конденсаторы, а уже затем транзисторы, клеммники, и в самую последнюю очередь массивные реле. Для подключения всех проводов можно использовать клеммники, места для которых предусмотрены на плате. После завершения пайки нужно смыть остатки флюса с дорожек, проверить правильность монтажа.
Схема защиты акустических систем
Схема защиты акустических систем

Испытания защиты


Теперь, когда плата полностью готова, можно приступать к испытаниям. Подаём питание на схему (12 вольт), спустя две секунды одновременно должны щёлкнуть реле и включиться светодиоды. Теперь берём какой-нибудь источник постоянного напряжения, например, батарейку, и подключаем её между минусом схемы и входом. Реле должно сразу же выключиться. Убираем батарейку – реле вновь включается. Можно подключить батарейку, поменяв её полярность, схема срабатывает независимо от того, какой полярности напряжение появится на её входе. Те же самые манипуляции проделываем со второй схемой, расположенной на этой же плате. Порог срабатывания защиты составляет примерно 2 вольта. Теперь, когда плата защиты протестирована, можно подключать её к усилителю и не бояться, что динамики в дорогостоящих колонках испортятся из-за поломки усилителя. Удачной сборки.
Схема защиты акустических систем
Схема защиты акустических систем

Защита акустических систем | AUDIO-CXEM.RU

Защита акустических систем (АС) просто необходима, и если ее не использовать, то можно лишиться своей акустики из-за неисправности усилителя НЧ. Существует множество схем обеспечивающих защиту АС. В этой статье представлена рабочая, проверенная временем и любителями звука схема, которая представляет приближенную копию защиты акустической системы усилителя БРИГ.

Схема обеспечивает защиту от напряжения постоянного тока на выходе усилителя НЧ (в случае его неисправности), а также обеспечивает задержку подключения АС до тех пор, пока не закончатся все переходные процессы в усилителе и блоке питания. Без такой задержки, при включении усилителя в сеть, в АС слышны щелчки, хлопки, звон и т.д.

Также, рекомендую к прочтению статью «Еще одна защита акустических систем».

Основные характеристики защиты акустической системы

Напряжение питания постоянным током от +27В до +65В.

Время задержки подключения АС от 1 секунды  до 3 секунд.

Чувствительность по напряжению постоянного тока на входе защиты ±1,5В.

Схема защиты акустической системы

На элементах VD5, VD6, VT5, R13 собран стабилизатор напряжения, который обеспечивает широкий диапазон питающих напряжений. На VT5 необходимо установить небольшой радиатор. Диоды VD3 и VD4 необходимы для исключения помех от самоиндукции обмотки реле во время коммутации.  Транзисторы VT3, VT4 являются управляющими для обмоток реле K1 и K2. Диоды VD1 и VD2 защищают транзисторы VT1 и VT2 от пробоя, в случае появления на входе схемы отрицательного напряжения. Электролитические конденсаторы C3 и С4 напрямую влияют на время задержки, чем больше емкость, тем больше время.

Элементы схемы

Все резисторы должны быть мощностью 0,25Вт, резистор R13 можно установить на 0,5Вт, особенно при напряжении питания схемы от 40В и выше. Электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение в полтора раза больше чем напряжение питания схемы (я установил на 63В). Хотя только на C5 присутствует напряжение питания схемы, а на остальных электролитах единицы Вольт.

Вместо BDX53 можно применить BD875, КТ972. Расположение выводов у всех транзисторов разное, поэтому будьте внимательны в случае замены.

Транзистор 2n5551 является очень распространенным и присутствует на многих прилавках, но все же его можно заменить на КТ3102, BC546, BC547, BC548. Расположение выводов также разное.

Вместо BD135 можно применить BD139. Расположение выводов одинаковое.

Реле должно быть рассчитано на напряжение 24В, ток обмотки реле должен составлять 15мА. Я установил HK3FF-DC24-SHG фирмы HUIKE.

Печатная плата СКАЧАТЬ


Похожие статьи

Устройство защиты акустических систем на базе схемы А. Котова. Универсальное, простое, надёжное


Существует множество вариантов зашиты АС от постоянного напряжения, щелчков при включении и выключении. Самые совершенные из них собраны на микроконтроллерах, управляют большим числом каналов, имеют дополнительные функции, например — датагорский кит Project-004 «Gatekeeper» (сервисный блок УМЗЧ, защита АС, включение одной кнопкой, управление вентиляторами и пр.)

Удобны, функциональны и малогабаритны так же устройства на специализированных микросхемах. К сожалению, они не всегда доступны, их доставка по почте может занять много времени.

Мне стало интересно — какая схема из дискретных элементов проста, дёшева, функциональна и нуждается в минимальной настройке. Наиболее отвечающую, на мой взгляд, этим требованиям схему, предлагаю вашему вниманию.
Поскольку статья рассчитана в основном на начинающих радиолюбителей, я постараюсь подробно описывать даже простые вещи.

Содержание / Contents

На первый взгляд, есть широкий выбор схем, но при ближайшем рассмотрении оказывается, что они имеют недостатки — много деталей, дефицитные детали, низкая чувствительность, необходимость настройки, работоспособность в узком диапазоне напряжений питания и т. п.

Наиболее подходящей оказалась схема защиты А. Котова.


Однако, и эта схема не лишена недостатков:
 — нет быстрого отключения АС при выключении усилителя,
 — строго определенное напряжение питания,
 — весь потребляемый ток протекает через светодиод,
 — режим работы с «оторванной базой» VT10.
Кроме того, нет диаграммы напряжений и рекомендаций по настройке, нет рисунка печатной платы.Эти недостатки легко устранимы, вот доработанный мной вариант.

Сохранена и продолжена нумерация деталей схемы А. Котова.
Хочу отметить достоинства и особенности схемы:
 — задержка включения составляет оптимальные 4 секунды, определяется цепочкой R5C3,
 — цепь D5R8R9C4 при выключении из сети позволяет быстро обесточить реле и отключить АС,
 — после срабатывания защиты (отключении реле), конденсатор С3 разряжается быстро, а заряжается через резистор R5 медленно, поэтому не будет быстрых хаотичных переключений,
 — устройство работает в широком диапазоне напряжений, от напряжения срабатывания реле (и плюс 2 В) до 36 В (предел для TL431),
 — практически единственный резистор, требующий подбора — R7 служит для погашения избыточного для реле напряжения, номиналы остальных резисторов могут отличаться в несколько раз и не требуют замены в широком диапазоне напряжений питания,
 — все элементы, кроме TL431, работают при очень малых токах, что обеспечивает высокую надежность,
 — применение TL431 обеспечивает ключевой режим работы реле,
 — напряжения на конденсаторах кроме С4 очень малы, не более 2,5 В, что позволяет использовать емкости на низкие напряжения, поэтому я испытал вариант с одиночными полярными конденсаторами С1 и С2 на низкое напряжение,
 — годится любой светодиод (лучше яркий) т. к. ток через него задается резистором,
 — чувствительность очень высока (порядка 1 В), ее лучше загрубить, для этого на плате предусмотрены площадки под SMD резисторы (на схеме серым цветом).Если запитать УЗ от основного БП усилителя (как у А. Котова), при выключении сети, реле не отпустит сразу из-за больших емкостей БП и возможен щелчок, треск и т. п. Здесь же из-за очень малой ёмкости С4 = 1-4,7 мкФ реле отпускает сразу.

Можно взять переменку с трансформатора основного БП УНЧ, тогда возможно придется изменить делитель R8R9, чтобы снизить напряжение.

Для «универсальности» данной схемы нужен блок питания с маломощным трансформатором с низким напряжением вторичной обмотки. Я использовал трансформатор ~230/12 В, мощностью 2 ВА. Блок питания выполнен на плате той же ширины, что и узел защиты, их удобно разместить на одной плате.

Наличие отдельного блока питания позволяет использовать узел защиты с любым усилителем, в том числе с макетируемым, что особенно удобно т. к. АС подвергаются повышенной опасности именно в этом случае.Установлено реле «OMRON G2R-2» на 12VDC в прозрачном корпусе. Это сделано не случайно — хотя оно имеет габариты большие, чем у аналогичных в неразборном непрозрачном корпусе, его можно открывать и чистить контакты. Рекомендую при использовании неразборного реле, заранее осторожно распилить его корпус так, чтобы крышку с него можно было бы снимать и ставить на место. Особенно советую в случае б/у реле.

Герметичные реле обычно меньше по размерам, поэтому легко устанавливаются с минимальными доработками печатной платы. Поскольку я расположил реле и зажимы с винтовыми клеммами достаточно плотно, при повторении платы надо убедиться в идентичности размеров зажимов, в противном случае чуть-чуть подкорректировать печатную плату. Можно обойтись без зажимов, это даже надежнее, но неудобно, особенно при настройке макетов усилителей.

При отсутствии ошибок в монтаже и исправных деталях, схема начинает работать сразу, надо только рассчитать резистор ограничения тока через обмотку реле.
Например, питание +18 В, реле на 12 В сопротивлением 280 Ом. Рабочий ток реле 12 В/280 Ом = 43 мА.
Погасить надо 18В − 12В − 2В (падение напряжения на открытом TL431) = 4 Вольта.
4 В / 43 мА = 100 Ом. Мощность резистора 43 мА х 4 В = 170 мВт, т. е. нужен резистор от 0,25 Вт и выше. На плате этот резистор «стоит», это сделано, чтобы можно было ставить резисторы разных габаритов и с запасом по мощности до 2 Вт.

Все диоды, кроме шунтирующего обмотку реле, практически любые маломощные, надо только не забыть, что маркировка полоской на корпусе диодов КД522 и других советских, обратная импортной маркировке.

При проблемах в работе, в первую очередь надо проверить правильность установки деталей, особенно диодов, транзисторов и TL431. Затем проверить качество паек (у меня плохо паялись выводы диодов), для этого надо хорошо промыть плату и осмотреть пайки с лупой (или с хорошим глазом).
Затем проверить режимы по постоянному току, напряжения на базах транзисторов должны соответствовать указанным на схеме ± 0,1 В.

Поскольку среди начинающих любителей есть страсть к гигантомании и усилителям мощностью в сотни Ватт и с напряжением питания усилителей порядка ± 50 В, надо помнить, что чем больше мощность усилителя, тем большие токи протекают через контакты реле, при высоких напряжениях возрастает вероятность возникновения дуги между разомкнутыми контактами реле.

В этом случае на данной плате может быть установлено любое реле с одной группой контактов, это реле будет промежуточным и управлять другим, более мощным реле с контактами, рассчитанными на бОльший ток и с увеличенным расстоянием между разомкнутыми контактами. К этому мощному реле можно будет подвести провода бОльшего сечения.

Универсальность данного узла защиты со «своим» питанием и в том, что его можно подключить к выходам мостового (как правило, повышенной мощности) усилителя. Общий провод соединяют не с общим проводом усилителя, а с одним выходом усилителя, а один вход узла защиты со вторым выходом мостового усилителя.

При установке узла защиты в готовую конструкцию, надобность в отдельном блоке питания отпадает (для обычного, не мостового усилителя).

Я сделал два экземпляра — с обычными резисторами и SMD, плата позволяет это сделать. Впечатления от устройств очень хорошие. Длину платы можно уменьшить на 1…2 см, особенно с резисторами SMD, но я предпочитаю широкие дорожки, позволяющие неоднократно перепаивать детали и прощающие смещения при сверлении отверстий; достаточные промежутки между дорожками.

Не надо забывать, что подобное устройство защищает только НЧ-головки от постоянных напряжений и все головки от переходных процессов в усилителе, в том числе при выходе усилителей из строя и не защищает ВЧ-головки при перегрузках и возбуждении усилителей. Вместе с тем, данное схемное решение позволяет подключать датчики перегрева, ограничения (клиппирования), возбуждения для сохранности всех головок АС.

Кроме того (что используется в ряде усилителей) можно управлять подключением к выходу усилителя одной или несколькими пар АС с помощью переключателя на лицевой панели усилителя, при этом не надо пропускать сильноточные сигнальные цепи через данный переключатель.

Печатную плату в формате LAY прилагаю.
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Сергей (Chugunov)

РФ, Москва

О себе автор ничего не сообщил.

 

15.08.19 изменил Datagor. Добавлена схема подключения к БП по переменке.

Схемы устройств для защиты акустических систем (АС)

Приведённое устройство предназначено для задержки подключения громкоговорителей на время переходных процессов в УМЗЧ при включении питания и отключении их при появлении на его выходе постоянного напряжения любой полярности.

Принципиальная схема устройства приведена на рис.1. Оно состоит из диодного распределителя (VD1 – VD6) и электронного реле на транзисторах VT1 – VT4. К выходам каналов УМЗЧ оно подключается вместе с громкоговортелями через контакты реле К1. Цепи R1C1, R2C2 предотвращают срабатывание устройства на колебания звуковой частоты. При необходимости число контролируемых каналов можно увеличить простым подключением соответствующего числа дополнительных цепей, аналогичных цепи R1C1VD1VD2, и применением электромагнитного реле с большим числом контактных групп. Постоянное напряжение навыходе УМЗЧ, при котором срабатывает устройство защиты , определяется напряжением стабилизациистабилитрона VD7 и связано с ним соотношением  

При включении питания (источником напряжения может быть блок питания УМЗЧ) начинает заряжаться (через резистор R9) конденсатор С3, поэтому транзистор VT4 закрыт и реле К1 обесточено. По мере зарядки напряжение на конденсаторе растёт, транзистор VT4 начинает открываться и через некоторое время (примерно 3с) его эмиттерный ток возрастает на столько, что реле К1 срабатывает и подключает громкоговорители к выходу УМЗЧ.

Транзисторы VT1 – VT3 в исходном состоянии также закрыты. При появлении на выходе любого из каналов напряжения любой полярности, превышающее указанное выше значение , открывается транзистор VT2, а вслед за ним VT1, VT3. В результате конденсатор С3 разряжается через участок эмиттер-коллектор транзистора VT3 и резистор R8, транзистор VT4 закрывается и реле К1 отключает громкоговорители и вход устройства от выхода УМЗЧ. Транзистор VT1, осуществляющий положительную обратную связь в каскаде на транзисторе VT2, играет роль “защёлки”, поддерживая последний в открытом состоянии и после отключения устройства от выхода УМЗЧ: не будь его, после пропадания напряжения на входе и закрывания транзистора VT2, VT3 вновь началась бы зарядка конденсатора С3 и по истечении времени зарядки громкоговорители снова подключились бы к УМЗЧ.

В устройстве применено реле РЭС-9 (паспорт РС4.524.200). Транзисторы КТ603б (VT3,VT4) могут быть заменены на КТ315г.

Для питания устройства используется источник питания 20В. При большом напряжении из-за обратных токов коллекторов возможно самопроизвольное открывание транзисторов VT1,VT2. Чтобы этого не случилось, необходимо уменьшить сопротивление резисторов R5, R6. Если же напряжение питание больше 30 В, в устойстве следует использовать транзисторы с допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее.

 

При снижении напряжения (заменой стабилитрона Д814а) необходимо позаботится о том, чтобы амплитуда переменного напряжения нижших частот на выходах фильтров R1C1, R2C2 не достигала значений, вызывающих отключение громкоговорителей. Сделать это не трудно — достаточно увеличить постоянные времени названых цепей (например увеличить С1, С2).

Большими возможностями обладает устройство защиты рис.2.

Оно предохраняет громкоговорители от бросков выходного напряжения как при включении, так и при выключении питания, при неисправности УМЗЧ и в моменты вероятного отказа последнего — при понижении или полном исчезновении одного или обоих напряжений питания, а также при превышении ими предельно допустимых значении (это может иметь место при питании от стабилизированных источников) и, наконец, отключает их при подсоединении головных стерео телефонов. Питается устройство от того же двуполяного источника, что и выходные каскады УМЗЧ.

В момент включения питания начинает заряжаться конденсатор С3, поэтому транзистор VT2 открыт, VT3 закрыт, реле К1 обесточено и громкоговорители отключены. Как только напряжение на конденсаторе достигает значения

— напряжение стабилизации стабилитрона VD9), состояния указанных транзисторов изменяются на обратные, срабатывает реле К1 и громкоговоритель подключаются к выходам каналов УМЗЧ.

Время задержки подключения

, формула справедлива при условии

. При указанных на схеме номиналах элементов 

Напряжение стабилизации стабилитрона VD11 выбрано из условия

При понижении напряжении любого источника питания на величину, большую чем

, транзистор VT3 закрывается и реле К1 отключает громкоговорители от УМЗЧ.

Стабилитроны VD7 и VD9 в цепях баз соответственно транзисторов VT1, VT2 одинаковы и выбраны с учётом следующего. Как видно из схемы, для того, чтобы открылся транзистор VT2 (а следовательно, закрылся транзистор VT3 и отпустило реле К1), напряжение питания должно удовлетворять условию

, где и — соответственно напряжение и минимальный ток стабилизации стабилитрона VD9.

Отсюда: . При указанных на схеме номиналах и типах деталей

, а это значит, что при устройство отключит громкоговорители, если отрицательное напряжение питания возрастёт (по отношению к номинальному) на 2,8 В.

Транзистор VT1 открывается по цепи VD1 — R5 — VD7, идентичной цепи VD6 — R7 — VD9. Это приводит к открыванию транзистора VT2 и закрыванию транзистора VT3, т.е. к отключению громкоговорителей при увеличении на 8 В напряжения питания положительной полярности.

В случае появления на выходе УМЗЧ постоянного положительного напряжения транзистор VT2 открывается током протекающим через резистор R3 (или R4), VD4 (VD5) и цепь R7VD9. Условие его открывания в этом случае выглядит так:

. Если же напряжение на выходе УМЗЧ имеет отрицательную полярность, по цепи R3 (R4) — VD2 (VD3) — R5 — VD7 открывает транзистор VT1.

Для подключения стереотелефонов служит розетка ХS1, с которой механически связан выключатель SA1. При установке вилки стереотелефонов в розетку контакты выключателя размыкаются, реле К1 отпускает и громкоговорители отключаются от УМЗЧ. То же происходит и при выключении питания УМЗЧ кнопкой SB1 (А1 — источник питания). Поскольку коллекторная цепь транзистора VT3 и цепь сетевого питания разрываются практически одновременно, громкоговорители отключаются до начала переходного процесса и щелчок не прослушивается.

В устройстве применено реле РЭС-22 (паспорт РФ-4.500.130). Неполярные оксидные конденсаторы С1, С2 — К50-6. Транзистор КТ815В можно заменить любым другим с допустимым напряжением коллектор — эмиттер более 50 В и максимальным током коллектора ни менее значения

— сопротивление обмотки реле К1). Вместо стабилитронов КС527А можно использовать КС482А, КС510А, КС512А, КС175Ж, КС182Ж, КС191Ж и т.п., соединив нужное число приборов для получения напряжения стабилизации, выбранного приведённым формулам. Диоды VD1 — VD6, VD8, VD10, VD12 — любые кремниевые маломощные с обратным напряжением более 50 В.

Оригинальные устройства защиты громкоговорителей (рис.3) питается напряжением сигнала звуковой частоты, что позволяет встроить его в громкоговоритель. Устройство отключает последний при перегрузке по мощности, а также в случае появления на выходе УМЗЧ постоянного напряжения любой полярности. В схеме использованы громкоговорители мощностью 10 Вт и электрическим сопротивлением 4 Ом.

В исходном состоянии реле К1 обесточено и сигнал ЗЧ (звуковой частоты) с выхода усилителя поступает через контакты К1.1 на громкоговоритель. Одновременно он выпрямляет мостом VD1 — VD4, и его постоянная составляющая через нормально замкнутые контакты К1.2 подводится к пороговому устройству, выполненному на транзисторе VT1 и микросхеме DA1. Пока напряжение входного сигнала не превышает порога срабатывания, транзистор закрыт и напряжение на выводе 12 микросхемы DA1 равно напряжению стабилизации стабилитрона VD6, что больше напряжения образцового источника микросхемы, которое может находиться в пределах 1,5 …3 В. (Стабилитрон VD6 предотвращает пробой эмиттерного перехода транзистора дифферинциального каскада микросхемы обратным напряжением).

В момент, когда входной сигнал достигает уровня срабатывания устройства (напряжение на движке подстроечного резистора R5 — около 1,5 В), транзистор VТ1 открывается и напряжение на выводе 12 микросхемы DA1 становится меньше образцового. В результате открывается регулирующий транзистор микросхемы, срабатывает реле К1 и громкоговоритель отключается от УМЗЧ, а обмотка реле подключается непосредственно к выходу выпрямительного моста VD1 — VD4. При уменьшении выпрямленного напряжения до напряжения опускания реле устройство возвращается в исходное состояние.

Аналогично ведёт себя устройство и при появлении на выходе УМЗЧ постоянного напряжения.

Порог срабатывания устанавливают подсроечным резистором R6. Конденсатор С3 предотвращает срабатывание устройства при кратковременном превышении сигналом порога срабатывания. Минимальное напряжение сигнала, при котором устройство работоспособно, определяется напряжением срабатывания реле. В случае использывания реле РЭС-47 (паспорт РФ4.500.407-04) и деталей с указанными на схеме номиналами оно не превышает 5 В. Стабилитрон VD8 ограничивает напряжение на обмотке реле.

При отсутствии микросхемы К142ЕН1А можно применить К142ЕН1, К142ЕН2 с любым буквенным индексом. Диоды КД522Б можно заменить любым другим с обратным напряжением более 40 В, прямым током не менее 100 мА и максимальной частотой

(КД51А, диодные сборки серии К542 и т.п.), стабистор КС107А — любым кремниевым диодом, транзистор КТ3412Б — любым маломощным кремниевым транзистором структуры n-p-n с допустимым напряжением коллектор — эмиттер не менее 40 В. При изготовлении устройства для защиты громкоговорителей мощных звуковоспроизводящих устройств следует использовать диоды КД204А — КД204В, КД212А, КД212Б, КД213А, КД213Б и т.п., заменить реле РЭС-47 другим, с контактами, допускающими коммутацию больших токов, а если необходимо, и «умощнить» микросхему DA1 внешних транзисторов для обеспечения необходимого тока через обмотку реле.

Может случиться, что в момент срабатывания устройства будет возникать дребезг контактов реле. Предотвратить его можно, включив конденсатор ёмкостью 10…20 мкФ между выводами 16 и 8 микросхемы DA1 или резистор сопротивлением 1 кОм между её выводом 13 и базой транзистора VT1 (создав, таким образом, положительную обратную связь).

 

ОПТРОНННАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ АС

Предлагаемое устройство (рис.4)

обеспечивает защиту акусических систем (АС) от повреждения при появлении на выходах стереофонического усилителя постоянного напряжения положительной или отрицательной полярности.

Функции исполнительного элемента защиты выполняет резисторный оптрон U1. Работает он следующим образом. При появлении отрицательного или положительного постоянного напряжения на любом из выходных усилителей звуковой частоты (УЗЧ) через опрон начинает протекать входной ток и сопротивление его резистора резко уменьшается. Как только величила постоянного напряжения достигнет 3-4 В (взависимости от экземпляра оптрона), сопротивление это становится столь малым, что транзисторы VT1, VT2 закрываются, обмотка реле К1 обесточиваются и его контакты К1.1, К1.2 отключают АС от УЗЧ.

Стабилитроны VD1, VD2 ограничивают входной ток оптрона величиной 18 мА. Поскольку для стабилитронов Д815А допускается разброс напряжения стабилизации 15%, необходимо подобрать такие экземпляры, чтобы напряжение прикладываемое к светоизлучателю оптрона не превышало 5,5 В.

Дроссели L1, L2 ограничивают переменную составляющую входного тока оптрона до величины исключающей возможность срабатывания защиты. Они выполнены на магнитопроводах ШЛ12*12 и содержат по 1200 витков провода ПЭЛ-0,23. активное сопротивление каждого дросселя 36 Ом.

За счёт большого времени зарядки конденсатора С1 через резистор R1 обеспечивается задержка открывания транзисторов VT1, VT2, срабатывания реле К1 и подключения АС к усилителю. В результате переходных процессов, возникащие в усилителе после его включения, затухают раньше, чем устройство подключит АС, поэтому щелчок в них не прослушивается. При включении питания усилителя выключателем 8В1 контакты 1 и 4 последнего замыкаются, вызывая мгновенное закрывание транзисторов VT1, VT2. Естественно АС открывается от усилителя до начала в нём переходных процессов и щелчок в громкоговорителе также не будет слышен.

Устройство защиты АС питается от 2-хполярного источника питания усилителя мощности. При выборе элементов VT1, VT2, C1, R2, K1 следует учитывать величину напряжения источника.

В изготовленном автором экземпляре использовано реле РСМ-1, паспорт Ю-171.81.37. Можно применить и другое подходящее по напряжению и току срабатывания (он не должен превышать 100 мА) реле. При использовании реле РЭС-9, РЭС-22 устройство защиты можно дополнить системой сигнализации его срабатывания.(рис.5)

Описанное устройство разрабатывалось для конкретного усилителя с напряжением питания равным плюс-минус 15 В. В этом случае при появлении на одном из выходов усилителя максимальнное напряжение, тепловая мощность, выделяемая на дросселях L1 или L2, не превышает 3 Вт, что исключает его значительный перегрев за время в течении которого может быть сделан вывод о неисправности усилителя мощности (УМ) и принято решение о его выключении.

При более высоком напряжении питания и отсутствии гарантий своевременного обнаружения момента срабатывания устройства защиты его можно собрать по несколько изменённой схеме (рис.6).

В этом случае в момент срабатывания системы защиты питание усилителя мощности отключается. Светоизлучатель оптрона контактами К1.3 реле К1 подключается к источнику питания усилителя, что позволяет удерживать устройство защиты в режиме «Авария». Кроме того, при отсутствии одного из напряжений 2-хполярного источника питания устройство защиты не подключает к нему УМ и отключает его, если одно из этих напряжений исчезнет. Загорание светодиодов сигнализирует о неисправности в усилителе или источнике питания.

В устройстве, собранном по схеме рис.3, реле К1 должно иметь 4 группы контактов на перелючение (РЭС-22, паспорт РФ4.500.130).

Следует отметить, что такая схема системы защиты функции предотвращения щелчков в АС утрачивает.

На рис.7 представлена , отключает усилитель от питающей сети.

Для включения усилителя нужно нажать кнопку SB1. При этом напряжение питания поступит на устройство защиты, срабатывает реле К1 и его контакты заблокируют кнопку SB1 так, что при её отпускании УМ остаётся подключенным к источнику питания. Для отключения усилителя необходимо нажать кнопку SB2. Принцип этого устройства аналогичен описанному выше. Он срабатывает и отключает усилитель от сети при появлении постоянного напряжения на одном из его выходов или пропадании напряжения питания.

Кнопки SB1, SB2 без фиксации в нажатом положении КМ21, КМД2-1, а реле К1-РЭС-32, паспорт РФ 4.500.335-02 (или РЭС-22, паспорт РФ 4.500.130).

 

ПАССИВНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЯ.

Наиболее распространённый способ защиты акустических систем от опасного перенапряжения — их отключение от источника сигнала с помощью электромагнитного реле. Однако в АС высокого класса применять его нецелесообразно из-за нелинейных искажений, вносимых в воспроизводимый сигнал. Дело в том, что контакты реле имеют собственное активное сопротивление, которое в новых изделиях колеблется от0,1 (в лучшем случае) до 0,5 Ом. В результате при прохождении через них электрического тока значительной величины на них рассеивается большая тепловая мощность. Это вызывает окисление металла, из которого изготовлены контакты, что само по себе уже является источником искажений. Кроме того, в процессе эксплуатации реле окисление увеличивается и сопротивление контактов может возрасти до1 Ома и более, что соизмеримо с сопротивлением самих АС и способно уменьшить их отдачу.

В другом варианте защиты АС при появлении на них опасного перенапряжения выходы УМЗЧ подключается к общему проводу с помощью тиристора до момента срабатывания плавкого предохранителя в цепи питания выходного каскада. Однако и этот способ имеет существенные недостатки, так как представляет определённую опасность для самого УМЗЧ и связан с необходимостью замены предохранителей.

В ряде зарубежных АС используется поликристалические элементы, специально разработанные для защиты ВЧ и СЧ головок, но они вносят в сигнал ещё большие искажения и также не могут быть использованы в АС высокого класса.

Предложенное устройство пассивной защиты громкоговорителей представляет собой мощный диодный симметричный ограничитель сигнала звуковой частоты (рис. 8).

Выполнен он в виде 2-хполюсника, включаемого паралельно защищаемой цепи: либо АС в целом, либо какую-то из её излучателей, например, ВЧ или СЧ головке. В последнем случае его устанавливают непосредственно в АС, а в первом он может быть размещён и на выходе УМЗЧ, и в самой АС.

Устройство работает следующим образом. При появлении на его выводах напряжения, превышающего установленный порог ограничения, диоды соответствующей ветви открываются и через них начинает протекать ток. На диодах рассеивается определённая тепловая мощность, а сигнал, поступающий на АС или излучатель, мягко ограничивается по напряжению и соответсвенно по мощности. При уменьшнии поступающего на АС напряжения ниже порога срабатывания устройство оно отключается. В ждущем режиме устройство защиты на звуковую частоту не влият, поскольку в этом случае диоды обеих ветвей закрыты, а их результирующая ёмкость ничтожно мала.

В устройстве следует применять мощные выпрямительные диоды с высокой перегрузочной способностью, повышенной максимальной рабочей частотой и небольшой собственной ёмкостью. из наиболее распространённых можно порекомендовать КД213 с любым буквенным индексом, а также КД2994, КД2995, КД2998, кд2999. Эти диоды допускают протекание постоянного тока 10..30 А и более в зависимости от типа, а максимальный импульсный ток через них может достигать 100 А. Без теплоотвода каждый диод способен рассеять электрическую мощность около 1 Вт, что соответствует току порядка 1 А. При установке на простейшие пластинчатые теплоотводы мощность, рассеиваемая каждым диодом, может быть увеличена до 20 Вт. На рис.9 показана возможная конструкция защитного устройств с использованием пластинчатых теплоотводов.

Из особенностей работы устройства защиты необходимо учитывать следующее.

В момент открывания диодов через них протекает небольшой ток. При этом для открывания каждого из диодов необходимо напряжение 0,6…0,7 В в зависимости от его типа. При дальнейшем увеличении напряжения на гнёздах устройства защиты растёт проходящий ток и соответственно увеличивается падение напряжения на переходах диодов. Величина его может составлять до 1..1,4 В в диапазоне токов до 10…30 А.

Расчёт устройства защиты сводится к определению типа диодов и их числа в каждой ветви. Для этого необходимо определить порог ограничения по мощности и напряжению. Предположим, что мы хотим защитить от перегрузки динамическую головку с номинальной мощностью 10 Вт и нормальным сопротивлением 8 Ом. При этом целесообразно определить напряжение на уровне мощности порядка 8 Вт. Тогда через головку должен протекать ток равный 1 А при подводимом напряжении 8 В. Определяем число диодов в каждой ветви по простейшей формуле:______, где__- пороговое напряжение открывания диода, а __ — напряжение ограничения. При использовании Диодов КД213 с пороговым напряжением 0,6 В число диодов в каждой ветви составляет примерно 13. Всего для 2-х ветвей 26 диодов.

Технические характеристики такой системы защиты будут весьма высеки. Порог срабатывания составляет 8 В. Максимальный уровень ограничения мощности на защищаемой цепи при токе через диоды 10 А — около 30 Вт. Начальная мощность, поглощаемая системой защиты, составляет примерно 4+4 Вт, максимальная при токе 10 А и использовании теплоотвода — до 130 Вт.

При выборе диодов предпочтительнее те из них, которые допускают максимальные токи 20…30 А при падении напряжения на них 1 В. К ним относятся: КД2994. Они значительно дороже, чем КД213, но имеют существенно лучшие для наших целей характеристики. Так, пороговое напряжение у них выше и составляет около 0,7 В, а падение напряжение при токе 20 А составляет всего1,1 В. Кроме того, их корпус более удобен для монтажа на печатной плате и крепления теплоотвода.

При использовании в вышеприведённом расчёте КД2994 (вместо КД213) их число в ветвях уменьшится с 13 до11, что от части компенсирует высокую стоимость. Характеристика устройства защиты будет гораздо более пологой: при токе через диоды 10 А уровень ограничения мощности на защищаемой цепи составит уже не 30, а только 12 Вт. При этом система защиты будет поглощать мощность порядка 100+100 Вт.

Применение описанной схемы в тракте звуковоспроизведения высокой верности, особенно если выходной каскад УМЗЧ работает в чистом классе А, позволяет полностью избавится от искажений, вносимых обычными устройствами защиты. Наиболее целесообразно использовать предложенную систему для защиты относительно маломощных АС и излучателей. Однако при наличии соответствующих средств и свободного места в АС её можно рекомендовать и для защиты НЧ излучателей. Правда, при этом нужно будет увеличить число параллельно включенных диодных ветвей. Так, при включении в параллель 2-х одинаковых диодных ветвей поглощаемая системой защита мощность увеличивается в 2 раза.

 

УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ ВКЛЮЧЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕЙ.

Принципиальная схема этого устройства показана на рисунке 10. Оно состоит из входного ФНЧ R1R2С1, реле времени на транзисторе VT1 и элементах R1 — R4, С1 и ключа на транзисторе VT2. В момент включения питания конденсатор С1 начинается заряжаться через резисторы R1, R2. В течении времени его зарядки транзистор VT1 будет открыт, VT2 закрыт и ток через обмотку реле не потечёт. Резистор R3 устраняет влияние базового тока транзистора VT1 на зарядку конденсатора и увеличивает положительный порог срабатывания устройства защиты. Когда конденсатор зарядится, напряжение на базе транзистора VT1 упадёт и он закроется, а связанный с ним ключевой транзистор VT2 откроется и через обмотку реле К1 потечёт ток. Реле сработает, и его замкнувшиеся контакты К1.1 и К1.2 подключат громкоговорители к усиилтелю. Задержка включения равна примерно 4 с.

Если на каком-то из выходов усилителя появится постоянное напряжение положительной полярности, это приведёт к частичной разрядке конденсатора С1, открыванию транзистора VT1 и закрыванию транзистора VT2. В результате ток через обмотку реле прекратится и его контакты отключат громкоговорители от усилителей. Если же на выходах последних появится постоянное напряжение отрицательной полярности, то оно непосредственно через диод VD1 поступит на базу транзистора VT2, закроет его и таким образом обесточит реле К1, контакты К1.1, К1.2 которого разомкнутся и снова отключат громкоговорители от усилителя. Диод VD1, VD2 ограничивают максимальное отрицательное напряжение на базе входного транзистора VT1 на уровне 1,3 В.

Хотя и в режиме защиты громкоговорителей, и в режиме задержки их включения конденсатор С1 заряжается через одни и те же цепи, время срабатывания защиты на порядок меньше, поскольку для этого конденсатор должен изменить свой потенциал всего на несколько вольт. Пороги срабатывания защиты составляют не более +-4 В.

Правильно изготовленное устройство начинает работать сразу и настройки не требует. Диоды можно применить любые кремниевые. Остальные элементы желательно применить те, которые указаны в схеме. Реле К1 — РЭС-9, паспорт РС4.524.200 с сопротивлением обмотки примерно 400 Ом. Подойдёт и любое другое реле, срабатывающее при выбранном напряжении питания, но в этом случае нужно подобрать резистор R4, от которого зависит отрицательный порог срабатывания защиты. Устройство работоспособно при изменении напряжения питания в пределах 20…30 В. При другом напряжении питания нужно будет изменить сопротивление резистора R4.

Недостаток этого устройства — необходимость питания его от источника с пульсациями не более 1 В, иначе возможны ложные срабатывания.

Литература:

Войшилло А. “О способах включения нагрузки усилителей НЧ” Радио’1979 № 11 с. 36, 37;

Корнев И. “Защита громкоговорителей” Радио’1960 № 5 с. 28;

Роганов В. “Устройство защиты громкоговорителей” Радио’1981 № 11 с. 44, 45; 1982 № 4 с. 62;

“Устройства защиты громкоговорителей” Радио’1983 № 2 с. 61;

Барабошкин Д. “Блок защиты усилителя мощности” Радио’1983 №8 с. 62, 63;

Решетников О. “Устройство защиты на оптронах” Радио’1984 № 12 с. 53;

“Устройства защиты громкоговорителей” Радио’1986 № 10 с. 56-58.

Полная схема защиты динамика — Electronics Projects Circuits

Complete Speaker Protection Circuit Complete Speaker Protection Circuit

Схема защиты транзистора для динамика усилителя, о котором я рассказывал ранее, «и схема защиты динамиков постоянного тока с задержкой возбуждения и возбуждения» Расширенная форма приложения отличается. с характеристиками схемы защиты динамика; обнаруживает утечку постоянного напряжения, которая … Проекты электроники, полная схема защиты динамика «схемы управления звуком», Дата 2019/08/04

Схема защиты транзистора для динамика усилителя, который я использовал ранее, и светодиод с задержкой -Захватывающая схема защиты динамиков постоянного тока »Расширенная форма приложения отличается.

с характеристиками схемы защиты динамика; обнаруживает утечку постоянного напряжения, которая может повредить динамики, динамик отключает усилитель от короткого замыкания (защита от перегрузки по току), защищает от перегрева и термостат со светодиодным индикатором.

Схема защиты динамика

1-hoparlor-koruma-speaker-delay-circuit 1-hoparlor-koruma-speaker-delay-circuit

2-speaker-protection-circuit 2-speaker-protection-circuit

1-pcb-schematic-speaker-delay-circuit-speaker-protection-circuit-120x120 1-pcb-schematic-speaker-delay-circuit-speaker-protection-circuit-120x120 2pcb-schematic-speaker-delay-circuit-speaker-protection-circuit-120x120 2pcb-schematic-speaker-delay-circuit-speaker-protection-circuit-120x120 3-pcb-schematic-speaker-delay-circuit-speaker-protection-circuit-120x120 3-pcb-schematic-speaker-delay-circuit-speaker-protection-circuit-120x120 4-pcb-schematic-speaker-delay-circuit-speaker-protection-circuit-120x120 4-pcb-schematic-speaker-delay-circuit-speaker-protection-circuit-120x120

-R и L в транзисторном усилителе + pro помещает линию питания от выходного сопротивления эмиттерного конца перед tr must быть подключенным.Амфиде сколько эн есть, параллельно. Итак, в этом состоянии усилитель 2 + 2 trli.

-Res резисторы Реле 12 В для превышения уровня должны быть выбраны путем оценки 12 В на u,

-Подача цепи, если отдельный источник питания заземлен в линию, если усилитель должен быть взят от этих звезд gnd.

-Металлические коробки от винта к контактной площадке gnd подключение к « » поместите Землю рядом с землей за значком со светодиодным кабелем, можно использовать, сделав прыжок.

-Терм А, нормально проводящий (т.е.е. холодно) 60-70 градусов дополнительный термостат. Чтобы выбрать, какое короткое замыкание должно быть выполнено.

pcb, файлы схемы:

СПИСОК ССЫЛОК ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ФАЙЛОВ (в формате TXT): LINKS-25421.zip

.

Защита громкоговорителей и отключение звука

Защита громкоговорителей и отключение звука
ESP Logo
Продукты Elliott Sound пр.33

© Октябрь 1999 г., Род Эллиотт (ESP)
Обновлено в июле 2019 г.


PCB Обратите внимание: печатных плат доступны для последней версии этого проекта. Нажмите на картинку для более подробной информации.
Введение

Обратите внимание, что версия печатной платы отличается от схемы, показанной в этой статье.На самом деле это проще, но выполняет те же функции. Полная информация доступна при покупке платы. Последние платы — это Revision-A и немного отличаются от предыдущей версии. Базовая схема схемы показана на рисунке 5.

Многие усилители Hi-Fi и профессиональные усилители мощности (и системы громкоговорителей) обеспечивают некоторую защиту, либо для защиты громкоговорителей от неисправности усилителя, и / или наоборот. Некоторые из них реализованы на очень простом уровне — например, использование «полисыключателя».Поликнопочный переключатель — это нелинейный резистор, имеющий низкое сопротивление при нормальных температурах и гораздо более высокое сопротивление при определенной температуре. В отличие от «обычных» термисторов, характеристики которых более или менее линейны, поли- переключатель имеет быстрое переключение при достижении предела.

Мне не нравятся поли-переключатели, потому что я знаю, что введение нелинейного элемента добавит некоторую степень искажения и из-за конечного сопротивления ухудшит демпфирование.Это (то есть демпфирование) обычно не является проблемой IMO, но для многих аудиофилов это имеет первостепенное значение. (Однако я не буду здесь приводить этот аргумент — дополнительную информацию см. В разделе «Импеданс».)

Основное требование к защитному устройству динамика требует, чтобы любой потенциально опасный поток постоянного тока к динамикам прерывался как можно быстрее. Есть несколько проблем, которые необходимо решить, чтобы гарантировать, что это произойдет достаточно быстро, чтобы предотвратить повреждение драйверов громкоговорителей, и это становится более критичным, если используется система с двойным усилением (и тем более с триампером).

Естественно, на предохранители можно просто положиться. Хотя они также имеют конечное сопротивление, оно невелико, и использование быстродействующих предохранителей может быть весьма эффективным. Рейтинг становится довольно критическим, и типы быстрых ударов важны. Проблема с этим подходом заключается в том, что, если предохранитель имеет подходящие характеристики для обеспечения хорошей защиты, он будет подвергаться значительному тепловому напряжению, поскольку он работает почти на пределе своих возможностей. Усталость металла приведет к нежелательному перегоранию предохранителя просто потому, что он «устал» от постоянного изгиба, вызываемого колебаниями температуры.Я знаю это по личному опыту работы с громкоговорителями, которые у меня были много лет назад — они использовали предохранители для защиты твитеров. Неприятные отказы предохранителей были обычным делом (и очень раздражали).

Этот проект объясняет принципы и показывает подходящий метод обнаружения, который можно применить. Скорость используемого реле является еще одним критическим фактором, и мы увидим, что традиционный метод предотвращения разрушения управляющего транзистора обратной ЭДС реле также замедляет реакцию до потенциально неприемлемой степени.

Схема также включает функцию отключения звука, при которой динамики остаются отключенными до тех пор, пока усилитель не стабилизируется, и отключаются динамики как можно быстрее после отключения питания, чтобы предотвратить шумы выключения, которые генерируют некоторые усилители. Они могут варьироваться от слабого звука через 5–10 секунд после выключения питания до свиста, писка и других странных шумов, которые я слышал от усилителей на протяжении многих лет.


Note Обратите внимание: В то время как схему, показанную здесь, и версию печатной платы можно заставить работать нормально при высоких напряжениях питания (например, ± 70 В, использоваться с P101 и многими другими усилителями), имейте в виду, что большинство реле не смогут отключить это напряжение и результирующий ток ниже неисправности.Постоянный ток вызывает значительную дугу, и это более чем способно просто сжечь контакты реле.

Если вам повезет, предохранитель (и) перегорит раньше, чем реле будет разрушено, но я бы не стал на это рассчитывать. Хотя доступны реле, способные отключать 10 А или более при 70 В постоянного тока, они будут дорогими и, вероятно, их будет трудно достать. К сожалению, вариантов альтернативного метода немного. Статья о реле предлагает некоторые решения.


Используя реле, как показано ниже (с нормально разомкнутым контактом, подключенным к земле), дуга будет отведена от динамика и будет заземлена, но реле почти наверняка будет разрушено, если не будет использоваться специальный компонент.Несмотря на кажущуюся простоту, реле на самом деле представляют собой довольно сложные устройства. На разработку контактов уходит много инженерных усилий, но использование их сверх номиналов производителя означает, что нет ничего определенного. Дополнительные сведения см. В статье о реле, состоящей из двух частей.

Пожалуйста, убедитесь, что вы понимаете ограничения любой такой схемы (не только моей — то же самое относится ко всем схемам защиты громкоговорителей). Сами схемы не ограничены, но реле, безусловно, ограничены.


Схема

Важно определить самую низкую частоту, которая может быть передана в динамик, потому что это определяет задержку, которая должна быть введена для предотвращения срабатывания схемы защиты низкими частотами (ложное срабатывание). Для практических целей нижний предел частоты в 20 Гц является удовлетворительным для полнодиапазонной системы, а это означает, что необходима минимальная задержка 25 мс. На самом деле, из-за комбинации низких частот и асимметричных сигналов на более высоких частотах обычно требуется большая задержка.К сожалению, чем больше задержка, тем выше риск повреждения драйверов. В системе с полным диапазоном (то есть с использованием пассивных кроссоверов) среднечастотные и высокочастотные динамики будут иметь некоторую защиту с помощью конденсаторов, используемых в сети кроссовера, но они отсутствуют в системе с двойным или триамперным усилителем. По этой причине важно, чтобы схему можно было легко изменить, чтобы изменить начальную задержку времени до того, как система обнаружит постоянный ток и отключит динамики.

Имейте в виду, что вам нужно будет использовать транзисторы с более высоким напряжением, если усилитель работает при напряжении более ± 60 В.Показанные транзисторы рассчитаны на 65 В, но использовать транзисторы, близкие к предельному напряжению, неразумно. Если вы понимаете схему и знаете, что делаете, достаточно просто запустить схему от более низкого напряжения, если оно доступно. В качестве альтернативы можно создать простой стабилизированный источник питания для питания самой схемы (но не реле, поскольку они потребляют слишком большой ток). Выбор реле становится критически важным для источников высокого напряжения!

wiring
Подключение цепи защиты и усилителя

На рисунке выше показано, как схема подключена к усилителю.Обычно для каждого канала используется отдельное реле, и плата P33 часто может использовать основной источник питания усилителя, как показано. Если используется вспомогательный источник питания, он должен быть около 12 В, чтобы соответствовать катушкам реле. Источник питания должен обеспечивать достаточный ток для детектора (всего несколько миллиампер) и реле (обычно около 45 мА каждое, но это зависит от используемых вами реле). Реле должны быть двухходовыми, с нормально разомкнутыми (NO) и нормально замкнутыми (NC) контактами, с нормально замкнутыми контактами, подключенными к заземлению усилителя мощности.Без этого подключения способность реле защищать ваши динамики колеблется от минимальной до нулевой!


Детектор

Это самая важная из функций. Он должен быть способен обнаруживать смещение постоянного тока любой полярности и быть невосприимчивым к эффектам асимметричных форм волны и низких частот. Это обычное требование, и наиболее целесообразно использовать простой (однополюсный) фильтр, чтобы свести сложность к минимуму. При такой схеме отсечки низких частот около 1 Гц примерно правильно.Не утомляя вас математикой, стоящей за этим, выясняется (в конечном итоге), что фильтр с постоянной времени 1,0 с по-прежнему будет обеспечивать возможность достаточно быстро обнаруживать постоянный ток высокого уровня, но пропускает низкие частоты без запуска. При этом питание реле может быть отключено в течение примерно 50 мс с момента, когда выходное напряжение достигает шины питания (это зависит от напряжения питания) — обычно из-за короткого замыкания транзистора в выходном каскаде. Изменяя постоянную времени фильтра, мы можем адаптировать схему для работы на других более высоких частотах, чтобы она соответствовала системе с двухсторонним (или триампированием).

Детектор может быть построен с использованием операционного усилителя и будет работать очень хорошо, но при этом возникает необходимость в источниках низкого напряжения в усилителе мощности. Это не всегда возможно (или желательно), поэтому в конструкции используются дискретные транзисторы, чтобы учесть различные напряжения питания, характерные для типичных усилителей мощности.

Схема детектора, показанная на Рисунке 1 [1] , проста и работает хорошо, и, как показано, не будет запускаться с сигналом 30 В RMS на частоте 5 Гц, но работает в течение 60 мс при подаче 30 В постоянного тока и в 50 мс при питании 45 В постоянного тока. .Этого должно быть достаточно для большинства применений и позволяет использовать в фильтре неполяризованный электролитический конденсатор. Они дешевые, маленькие и вполне подходят для этой цели.

ПРИМЕЧАНИЕ: Источники питания (+ ve и -ve), показанные на этих схемах, обычно являются шинами питания усилителя мощности. Не пытайтесь заменить другие расходные материалы, если вы точно не знаете, что делаете, иначе схема может работать неправильно. Это особенно верно в отношении цепи заглушения, но неправильные источники питания также могут (могут) повлиять на цепь обнаружения постоянного тока.Как и большинство моих проектов, он предназначен для опытных конструкторов.

figure 1
Рисунок 1 — Базовая схема детектора постоянного тока

Входной фильтр представляет собой простую однополюсную (6 дБ / октаву) версию, и хотя может показаться, что предпочтительнее использовать «лучший» фильтр, двухполюсный (или более) фильтр фактически ухудшит обнаружение постоянного тока. Эта базовая схема не нова (см. Ссылку) и действительно существовала в той или иной форме в течение некоторого времени. Он идеально подходит для наших требований, так как он симметричен, а с входными диодами, как показано, можно использовать один детектор с несколькими усилителями и разными входными постоянными времени для каждого отдельного фильтра.Само устройство при желании может работать от отдельного источника питания, поэтому вся схема защиты может быть в отдельном корпусе. Регулируемые расходные материалы не требуются, а гудение или другие артефакты не появляются в линиях динамиков. (См. ПРИМЕЧАНИЕ выше.)

В таблице (ниже) показаны некоторые рекомендуемые значения для фильтра для использования в двух- и трехамперных системах. Вам понадобится один фильтр и два диода для каждого подключенного канала усилителя, а также подходящее количество контактов реле для их всех.В некоторых случаях это будет означать несколько реле.

Частота (Гц) C1 Значение
Полный диапазон 10 мкФ (неполяризованный)
100 Гц 1 мкФ
300 Гц 330 нФ
1 кГц 100 нФ
3 кГц 33 нФ

Входные резисторы (R1 и R2) следует оставить равными 100 кОм для всех частот.Хотя можно снизить порог обнаружения, используя более низкое значение, это делает требования фильтра более критичными и может легко сделать обнаружение хуже, чем , а не «лучше». Не используйте обычный электролитический конденсатор для конденсатора C1, потому что любое небольшое обратное смещение в конечном итоге приведет к его разрушению. Вы можете обнаружить, что некоторые типы музыки (особенно на большой громкости) могут вызвать ложное срабатывание схемы. В этом случае увеличьте значение C1 до максимального значения 47 мкФ.Все, что выше, недопустимо замедлит реакцию.

figure 1a
Рисунок 1A — Базовая схема детектора постоянного тока с однополярным питанием

Показанная выше схема рассчитана на использование одного источника питания. Q1 может быть включен положительным напряжением на его базе или отрицательным напряжением , приложенным к эмиттеру. Это основа версии для печатной платы, и это действительно «проверенное и надежное» решение. Все сказанное выше (о двухтранзисторной версии) применимо и здесь.Значения, указанные в таблице, остаются применимыми, как и все другие комментарии и примечания. Единственная разница — это устранение необходимости в отрицательном питании. Когда C1 / C2 выбраны для полного диапазона, время обнаружения составляет менее 60 мс для положительных или отрицательных напряжений повреждения 25 В, и оно быстрее при более высоких напряжениях повреждения.

Конечно, нет причин не использовать гораздо более сложные схемы. Однако они не обязательно будут работать лучше, а некоторые из них, которые я видел, не так хороши, несмотря на дополнительную сложность.Стремление к очень низким порогам обнаружения напряжения может показаться как хорошей идеей, но на самом деле это просто означает, что фильтр должен быть более сложным, и он будет медленнее реагировать на «событие» постоянного тока. Помните, что любой детектор постоянного тока никогда не должен активироваться при присутствующей самой низкой интересующей частоте, при любом напряжении вплоть до полной мощности (и, возможно, с учетом некоторой степени ограничения). Тем не менее, он должен обнаруживать постоянный ток достаточно быстро, чтобы спасти ваши громкоговорители.


Технические характеристики реле

Реле должно быть достаточно легко достать.По крайней мере, у одного из австралийских поставщиков компонентов есть реле, которые вполне подходят, но не особенно дешевы. Номинальный ток очень важен, и если предположить, что напряжение питания составляет +/- 40 В, это вызовет ток около 6 А в динамике с сопротивлением 8 Ом, если транзистор закорочен. Хотя 6А может показаться не таким уж большим, это при постоянном токе, и поскольку нет периодов 0 В, как при переменном токе, дуга длиннее, толще и гораздо более разрушительна для контактов, чем тот же ток, использующий переменный ток.

Не поддавайтесь соблазну использовать миниатюрные реле, потому что, если нормальный сигнал динамика переменного тока слишком сильно превышает номинальный ток контактов реле, контакты могут свариться — это почти наверняка произойдет, если номинальный ток постоянного тока будет слишком низким.Вы также должны учитывать, что контактное сопротивление является дополнительным сопротивлением в проводе динамика и может повлиять на демпфирование (хотя и очень незначительно) и приведет к небольшим потерям мощности, а миниатюрные типы не подходят в этом отношении.

Я посмотрел в каталоге одного австралийского поставщика, и у них есть несколько реле с номиналом контакта 10А. Я бы сказал, что что-то меньшее неразумно для долгосрочной надежности. Большинство обычно доступных реле имеют катушку 12 В, и это вызовет проблемы, если напряжение питания составляет 30 В или более.Силовые реле часто потребляют значительный ток (обычно> 60 мА), и обычно лучше всего подключать катушки последовательно.

Имейте в виду, что в некоторых районах в воздухе содержится значительное количество серы, и это вызывает сильное потускнение серебряных контактов. Если вы живете в таком районе, было бы целесообразно приобрести герметичные реле, если это возможно, чтобы предотвратить потускнение контактов.

Хорошо известно, что ток, требуемый для активации реле, намного больше, чем ток, необходимый для удержания контактов замкнутыми, и распространенный трюк заключается в использовании схемы «эффективности» для минимизации удерживающего тока реле.Я не считаю, что дополнительная сложность оправдана, и не включала эту возможность. Если вы действительно хотите сделать это правильно, см. Ссылку 1 (ниже). Было заявлено, что эффективная схема также ускоряет время отключения реле из-за более низкого накопленного магнитного поля. Я провел несколько тестов, и экономия в лучшем случае незначительна, хотя с разными реле все может быть иначе.

На рис. 2 показана схема активации реле, включая разъемы для сигналов отключения звука и защиты.Никакие компоненты не являются критическими, но некоторые из них необходимо будет модифицировать в зависимости от используемых реле. Я предположил, что потребуется как минимум два реле (по одному на каждый канал), и это увеличивает общее напряжение катушки реле до 24 В. Если вы собираетесь использовать более двух (например, четыре однополюсных реле необходимы для системы с двойным усилением), тогда, если напряжение питания составляет 48 В или более, все 4 реле можно соединить последовательно. В большинстве случаев вам нужно будет определить номинал подходящего понижающего резистора по приведенной ниже формуле.

Клемма, помеченная как «Off», является общей для всех трех модулей, и эти точки просто соединяются вместе, как и соединения питания + ve и -ve. Положительный ток на клемме Off обесточит реле, включив Q1. Это забирает весь базовый ток для Q2, который затем отключается, как и Q3.

figure 2
Рисунок 2 — Цепь активации реле

R7 и D6 не являются обязательными. Читатель использовал эту схему на усилителе сабвуфера P68 и обнаружил, что схема иногда ложно срабатывает.В конце концов было обнаружено, что с некоторыми сигналами питание резко сократилось, чтобы перезапустить таймер отключения звука. Этого можно избежать, добавив резистор и стабилитрон. R7 и D6 обычно не нужны, но если вы получите ложное срабатывание, их придется добавить. Отсутствие этого раздела означает, что D6 не установлен, а R7 заменен ссылкой.

Значение R7 (при необходимости) определяется напряжением питания. Схема отключения звука потребляет очень небольшой ток, поэтому R7 можно рассчитать с помощью…

V R7 = V питание -24 (где 24 — напряжение стабилитрона)
Затем можно рассчитать

R7, исходя из тока стабилитрона 10 мА …

R7 = V R7 / 0,01 (Ом)
P = V R7 ² / R7 (Вт)

Например, при питании 56 В R7 будет 3,2 кОм и рассеивать 0,32 Вт (рекомендуется резистор 1 Вт).

Реле должны быть отключены в кратчайшие сроки, поэтому не следует использовать обычный защитный диод на катушке, так как он значительно замедляет реакцию.Вместо этого показанная конструкция по-прежнему защищает транзистор драйвера, но позволяет магнитному полю реле разрушаться, не генерируя ток в катушке (это то, что замедляет срабатывание реле). Я не могу предсказать точную задержку, которой вы достигнете, поскольку выбор подходящего реле не зависит от меня. Вам придется приставать и раздражать местных поставщиков, чтобы найти реле с подходящими характеристиками, и быть готовым заплатить, казалось бы, неприличную сумму денег за простое электромеханическое устройство.

D5 разряжает C1 при прекращении подачи. Это не сильно поможет в случае, если кто-то отключит питание, а затем сразу включит его (не то чтобы кто-то это сделал!), Но сбросит схему намного быстрее, чем это было бы в противном случае.

Дуга постоянного тока может (и действительно) вывести из строя даже реле 10А при некоторых обстоятельствах. Чтобы обеспечить лучшую защиту динамика, проводка реле на рис. 2 предназначена для замыкания динамика на землю в случае неисправности. Таким образом, даже если контакты имеют дугу, они будут напрямую заземлены.Это намного безопаснее (для динамиков), а дуга на землю приведет к срабатыванию предохранителя намного быстрее, чем если бы нагрузка 8 Ом была частью цепи. Настоятельно рекомендуется использовать эту схему как нечто само собой разумеющееся. Стоит отметить, что любая система защиты от постоянного тока, в которой , а не , использует этот метод, почти наверняка не сможет защитить динамики с усилителем средней или высокой мощности. (Спасибо Филу Эллисону за информацию.)

Вы можете рассмотреть возможность использования двухполюсных реле для RL1 и RL2, с последовательным соединением контактов.Наиболее распространенные реле имеют номинальное значение 10 А, 30 В постоянного тока, и при использовании двух наборов контактов последовательно это (теоретически) увеличивает номинальное напряжение до 60 В постоянного тока. Нормально замкнутые (NC) контакты должны быть подключены к заземлению постоянного тока для максимальной защиты.

Обратите также внимание на то, что эту схему нельзя использовать, как показано с последовательными реле 12 В, если напряжение питания меньше +/- 24 В (но вы уже знали, что :-))

Чтобы вычислить значение R6, вычтите объединенное напряжение реле из напряжения питания (вы должны знать ток катушки реле!).Чтобы рассчитать ток катушки по ее сопротивлению, используйте следующее (в примерах я принял напряжение 40 В):

I = V / R где V = напряжение катушки и R = сопротивление катушки
Таким образом, для катушки на 180 Ом (довольно типично) это работает
I = 12/180 = 67 мА
Номинал резистора рассчитывается с помощью:
R = V / I Где V = напряжение, оставшееся после вычитания, а I = ток катушки
Вам также потребуется определить номинальную мощность резистора:
P = V² / R Где V — напряжение, а R — сопротивление.
Опять же, для приведенного выше примера это работает
R = (40 — 24) / 67 мА = 16/0.067 = 239 Ом (220R должно подойти)
P = (16 x 16) / 220 = 1,16 Вт
Таким образом, для достаточного запаса прочности резистор мощностью 2 Вт следует считать минимальным (лучше 5 Вт).

Чтобы определить транзистор для Q3, сложите напряжение питания и напряжения стабилитрона, чтобы получить максимальное напряжение коллектора и эмиттера. В данном случае это 40 + 48 = 88 Вольт, и я бы посоветовал использовать транзистор с напряжением пробоя не менее 100 В, чтобы обеспечить некоторый запас прочности. MJ350 (номинальное значение 300 В) будет подходить почти (если не) для всех приложений, или вы можете использовать MPSA92 — более низкий ток, но все еще имеет рейтинг 300 В.

figure 2a
Рисунок 2A — Альтернативная защита от обратного ЭДС

На рис. 2A показан альтернативный метод, который можно использовать для гашения обратной ЭДС от реле, но для его правильной реализации полезно (если не обязательно) получить доступ к осциллографу. Если резисторы имеют примерно такое же сопротивление, как и катушки реле, обратная ЭДС должна (!) Быть ограничена примерно до нормального напряжения реле, плюс-минус 50% или около того. В тестах, которые я провел (см. Тесты ниже) с использованием реле 24 В, противо-ЭДС была ограничена примерно до -30 В, что в большинстве случаев было бы нормально.

Этот метод немного дешевле, чем использование стабилитронов, но менее предсказуем. Дополнительной альтернативой является использование задерживающего диода для отрицательного источника питания. 1N4004 между верхом релейной цепочки и источником -ve усилителя ограничит противо-ЭДС до напряжения -ve-источника питания, поэтому для примера это будет -40В. Рассчитываю, что это было бы вполне приемлемо, но не пробовал. Убедитесь, что диод подключен правильно — катод идет к верхней части реле, а анод — к отрицательному питанию.


Отключение звука

Поскольку у нас есть все эти новые схемы, наиболее целесообразно включить функцию отключения звука, чтобы при отключении питания от системы реле открывалось, чтобы не слышать переходные процессы выключения. Аналогично, мы обычно хотим отключить систему примерно на 2 секунды после подачи питания, чтобы также остановить переходные процессы при включении. C1 и R1 в схеме, показанной на Рисунке 2, обеспечивают задержку включения, подавая ток на клемму «Выкл.» По мере зарядки C1.После зарядки ток падает до нуля, и Q1 отключается, позволяя Q2 и Q3 включиться, тем самым запитывая реле. (Обратите внимание, что этот таймер не будет сброшен, если питание будет выключено и снова включено быстро, но, поскольку это процедура, которой в любом случае следует избегать, для нее не предусмотрено никаких условий.)

Чтобы сделать это эффективно, мы должны иметь доступ к переменному току от трансформатора усилителя мощности или иметь внешний блок, управляемый главным выключателем питания в системе.В некоторых системах Hi-Fi будет множество различных устройств, которые будут включаться (и выключаться) каждый раз при использовании системы. Я оставлю читателю самим решать, какой блок использовать в качестве элемента управления, но предлагаю, чтобы при использовании отдельного предусилителя это мог быть идеальный контроллер для всей системы. К сожалению, Hi-Fi не последовал разумному подходу многих компьютеров с коммутируемым разъемом IEC на задней стороне предусилителя для управления усилителями мощности и другими внешними устройствами.(Я сделал это на своем предусилителе, и он полезнее всего figure 2a)

figure 3
Рисунок 3 — Детектор потери переменного тока

Детектор мощности не может полагаться на источник постоянного тока, так как это может занять значительное время. Обычный подход — использовать выпрямленный, но не сглаженный выход вторичной обмотки трансформатора. Поскольку он не сглажен, он мгновенно исчезает при отключении питания, и это идеально. На Рисунке 3 показана базовая схема, которая снимает привод реле в течение примерно 50 мс после отключения питания.Мы могли бы сделать это быстрее, но в этом мало смысла.

Схема просто использует импульсы тока для поддержания разряда конденсатора через Q1. Когда импульсы прекращаются, крышка заряжается до тех пор, пока не будет достигнуто пороговое напряжение клеммы «Выкл.» (0,65 В), и реле выключатся. После первого включения питания схема таймера активирует реле примерно через 4 секунды (обычно). При желании его можно увеличить, увеличив значение C1 на рисунке 2.


Испытания

Я провел несколько тестов, чтобы увидеть, насколько быстро могут работать реле.Результаты были чем-то вроде откровения (а я знал о дополнительной задержке, вызванной диодом!). Реле, которое я использовал, представляло собой небольшую катушку на 24 В с катушкой 730 Ом и надежными контактами (не менее 10 А). Без защиты от обратной ЭДС реле размыкало контакты за 1,2 мс — это намного быстрее, чем я ожидал, но обратная ЭДС вышла за пределы шкалы моего осциллографа, и я бы предположил, что напряжение было выше 500 В. . При добавлении диода время отпускания увеличивалось до 7.2 мс, что является значительным увеличением, и, конечно, не было обратной ЭДС (хорошо, было 0,65 В, но мы можем это игнорировать). При использовании метода диод / резистор, описанного выше, время отпускания составляло 3,5 мс, а максимальная обратная ЭДС составляла -30 В, поэтому это кажется подходящим компромиссом.

Я не тестировал метод стабилитрона до публикации, но я знаю, что он работает так же, как комбинация диод / резистор. На графиках ниже показано поведение схемы с резистором и диодом и без них.Расчетное значение 500 В или более типично для всех реле, поэтому диод всегда включен. Такое напряжение мгновенно разрушит большинство транзисторов. Это точно такой же процесс, который используется в стандартной системе зажигания Kettering, используемой в автомобилях, но без вторичной обмотки или трансформатора обратного хода, используемого в горизонтальной выходной секции телевизора с ЭЛТ.

Figure 4
Рисунок 4 — Напряжение реле

Кривая с надписью «Контакты» является репрезентативной и не в масштабе.Пиковое напряжение реле (вверху слева) превысило входной диапазон моего осциллографа (и я был слишком ленив, чтобы установить внешний аттенюатор), и, как показано, оно отключено на моем пределе измерения. Я считаю, что напряжение больше 500 В.

Обратите внимание, что перегиб на кривой напряжения реле вызван тем, что якорь (бит, который движется) отходит от полюсного наконечника реле и снижает индуктивность. Это заставляет накопленный магнитный заряд снова пытаться увеличить напряжение, но он поглощается сопротивлением и быстро рассеивается.Контакты размыкаются в точке размыкания ранее замкнутого магнитного поля при удалении якоря от полюсного наконечника. Как видно, это 3,4 мс после отключения питания реле.

Эти графики являются репрезентативными, так как разные реле будут иметь разные характеристики. Как отмечалось выше, я не могу предсказать, какой тип реле вы сможете получить, но можно ожидать, что его поведение будет похоже на показанное. Все испытания проводились с использованием реле 24 В с контактами 10 А.После замыкания контакта я также измерил 2,5 мс отскока контакта. Если к моменту замыкания контактов ваш усилитель стабилен, этого будет совершенно не слышно.


Версия печатной платы

Версия печатной платы немного отличается от показанных схем, но все равно выполняет все функции. Он включает в себя детектор «потери переменного тока» для отключения звука усилителя мощности при выключении питания, что очень полезно для усилителей, которые настаивают на громком «ударе» через несколько секунд после выключения. Ни один из проектов ESP не делает этого (по крайней мере, ни один из них не имеет доступной печатной платы), но довольно много усилителей это делают.

Figure 5
Рисунок 5 — Версия печатной платы схемы

Схема показана без значений компонентов, но полная информация представлена ​​на защищенном сайте, доступном для тех, кто покупает плату. Он использует небольшое количество дешевых деталей и зарекомендовал себя как очень надежный в использовании. Печатная плата очень мала, но не включает реле (а), поскольку они должны располагаться как можно ближе к выходным клеммам на шасси.


Отказ реле

Вероятность отказа реле проиллюстрирована ниже.Когда возникает дуга постоянного тока, температуры значительно превышают те, которые может выдержать любой нормальный металл, и расплавление является обычным явлением. Показанная фотография была отправлена ​​читателем и не из схемы P33. Однако процесс идентичен, и реле может легко стать похожим на то, что на фотографии.

Figure 6
Рисунок 6 — Расплавление реле из-за дуги постоянного тока

Если усилители мощности оснащены предохранителями, повреждения должны быть намного меньше. При условии, что предохранитель срабатывает достаточно быстро, энергия дуги по-прежнему будет достаточно высокой, но с значительно меньшей продолжительностью.Это ограничивает повреждение реле. Тем не менее, реле по-прежнему намного дешевле, чем новый драйвер громкоговорителя (или драйверы), поэтому не имеет особого значения, если реле принесено в жертву «большему благу».


Список литературы
  1. D. Самозатухающие реле, Electronics World, июль 1999 г.
  2. Реле, выбор и использование (Часть 1) — ESP (также см. Часть 2, которая конкретно касается контактной дуги)
  3. Фото реле предоставлено Бобом


Index Указатель проектов
ESP Home Основной индекс
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 1999. Воспроизведение или повторная публикация любыми способами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены. в соответствии с международными законами об авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только для личного использования, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки во время создания проекта.Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.
Обновления

: страница создана и авторские права © октябрь 99./ ноя 99 — добавлена ​​информация о потускнении серой и комментарий, что таймер отключения звука не сбрасывается быстро. / Август 00 — добавлены заземленные контакты для дополнительной защиты динамика. / Сен 06 — добавлены R7 и D6 к рисунку 2, измененный текст, очищенные изображения. / 07 января — добавлена ​​информация о сбое реле. / 17 ноября — добавлен рисунок 1A и соответствующий текст. / Июль 2019 — добавлен рисунок 6.


.

AC 12 24V Двойное реле Регулятор напряжения Модуль платы защиты динамика DIY Kit Аудио Схема защиты динамика Прочный | |

Описание:

Плата защиты громкоговорителей выполняет две основные функции: защита аудиоусилителя и громкоговорителей во время запуска, когда на выходе усилителя может быть постоянное напряжение, и защита громкоговорителей в маловероятном случае. неисправности силового каскада усилителя, когда составляющая постоянного тока может повредить звуковую катушку динамика.Ядром платы защиты динамика является выделенная схема UPC1237.

Характеристики:

  • Эта плата использует 7812 в качестве регулятора напряжения и имеет широкий диапазон напряжения питания от 12 В до 24 В переменного тока.
  • Схема UPC1237 в качестве ядра имеет функцию задержки включения, защиту от постоянного тока и функцию защиты от перегрузки по питанию.
  • Эти два реле являются оригинальными и имеют большой ток, поэтому вам не нужно беспокоиться о контактном воспламенении и окислении.
  • Компактный размер, размер платы всего 6,9×5,7 см, схема надежна и проста в сварке, не требует отладки.
  • Эта версия может использоваться для управления усилителем мощностью 500 Вт, каждый канал с использованием высококлассного релейного управления.
  • Удобно размещенные соединители клеммной колодки большого типа для ввода и вывода сигналов.
  • Мониторинг постоянного тока и защита динамика в реальном времени поддерживает мгновенное отключение динамика при отключении питания.

Технические характеристики:

Питание: 12-24 В переменного тока

Задержка включения: Поддержка

Защита постоянного тока: Поддержка

Защита от повреждений при отключении: Поддержка

Размер печатной платы: 6.9 x 5,7 см / 2,71 x 2,24 дюйма

В комплект входит:

1 комплект x плата защиты динамика (разобранные детали)

Примечание:

Этот комплект требует электронных знаний и умений, убедитесь, что вы знать, как его собрать и использовать.

GS00702-6 GS00702-1 GS00702-2 GS00702-4 GS00702-7 GS00702-9 GS00702-10 GS00702-8

Об обратной связи

Если вы удовлетворены нашими продуктами, пожалуйста, дайте нам 5 звезд

Ваше удовлетворение и положительный отзыв очень важно для нас.Пожалуйста, оставьте положительный отзыв и 5 звезд, если вы удовлетворены нашими товарами и услугами. Если у вас возникли проблемы с нашими товарами или услугами, пожалуйста, свяжитесь с нами, прежде чем оставить отрицательный отзыв. Мы сделаем все возможное, чтобы решить любую проблему и предоставить вам лучшее обслуживание клиентов. Мы дадим вам положительный отзыв после получения оплаты. Если вы не удовлетворены своими товарами, обратитесь в нашу службу поддержки клиентов.


Мы поддерживаем высокие стандарты качества и стремимся к 100% удовлетворенности клиентов! Отзывы очень важны. Мы просим вас немедленно связаться с нами, ПРЕЖДЕ чем оставить нейтральный или отрицательный отзыв, чтобы мы могли удовлетворительно решить ваши проблемы.
Невозможно решить проблемы, если мы о них не знаем!

Оплата
1) Мы принимаем Alipay, West Union, TT. Все основные кредитные карты принимаются через безопасный платежный процессор ESCROW.
2) Оплата должна быть произведена в течение 3 дней с момента заказа.
3) Если вы не можете оформить заказ сразу после закрытия аукциона, подождите несколько минут и повторите попытку. Платежи должны быть завершены в течение 3 дней.

О доставке

1. ДОСТАВКА ПО ВСЕМУ МИРУ. (За исключением некоторых стран и APO / FPO)
2.Заказы обрабатываются своевременно после подтверждения оплаты.
3. Мы отправляем товар только по подтвержденным адресам заказа. Адрес вашего заказа ДОЛЖЕН СООТВЕТСТВОВАТЬ вашему адресу доставки.
4. Представленные изображения не являются фактическим товаром и предназначены только для справки.
5. ВРЕМЯ ПЕРЕХОДА ОБСЛУЖИВАНИЯ предоставляется перевозчиком и не включает выходные и праздничные дни. Время доставки может меняться, особенно во время курортного сезона.
6. Если вы не получили посылку в течение указанного срока, свяжитесь с нами. Мы отследим доставку и свяжемся с вами в кратчайшие сроки.Наша цель — удовлетворение клиентов!
7. Из-за наличия на складе и разницы во времени мы отправим ваш товар с нашего первого доступного склада для быстрой доставки.

8. Мы, продавец, не несем ответственности за импортные пошлины, ответственность за это несет покупатель. Любые споры, вызванные этим, необоснованны.

9. Покупатель BR, пожалуйста, предоставьте cpf или cnpj, вам будет лучше получить их быстрее. спасибо

Возврат и возмещение

1. У вас есть 7 дней, чтобы связаться с нами и 30 дней, чтобы вернуть его с даты получения.Если этот предмет находится в вашем распоряжении более 7 дней, он считается использованным, и МЫ НЕ ВЫДАЕМ ВАМ ВОЗВРАТ ИЛИ ЗАМЕНУ. БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЙ! Стоимость доставки оплачивается как продавцом, так и покупателем пополам.
2. Все возвращаемые товары ДОЛЖНЫ БЫТЬ в оригинальной упаковке, и вы ДОЛЖНЫ ПРЕДОСТАВИТЬ нам номер отслеживания доставки, конкретную причину возврата и ваш почтовый номер.
3. Мы вернем ВАШУ ПОЛНУЮ СУММУ ВЫИГРЫШНОЙ ЗАЯВКИ после получения товара в его первоначальном состоянии и в упаковке со всеми включенными компонентами и аксессуарами ПОСЛЕ того, как покупатель и продавец отменят транзакцию с aliexpress.ИЛИ вы можете выбрать замену.
4. Мы берем на себя всю стоимость доставки, если товар (ы) не соответствует рекламе.

.

AC12 15V BTL схема Плата защиты динамика Двойная релейная защита задержки запуска и обнаружение постоянного тока Наборы для самостоятельной сборки | защита динамика | комплект diykit kits

Описание продукта:

Плата защиты динамика имеет задержку включения (около 3 секунд) и постоянный ток Функция защиты (примерно от 1 В), схема платы проста, проста в изготовлении, работает безопасно и надежно. Со светодиодным дисплеем состояния, временем защиты, нормальной работой при использовании сильноточного реле 15А, подходящего для подавляющего большинства платы усилителя мощности.Рабочее напряжение переменного тока 12-15В, необходимость автономного питания.

Советы:

1. Для защиты динамика требуется независимый источник питания, а другие схемы не могут использовать общую обмотку.

2. В цепи BTL необходимо использовать два набора защитных плат (канал / набор)

3. Защитная плата подходит только для усилителя с двумя источниками питания, не может использоваться для усилителя с одним источником питания.

Рабочее напряжение: 12-15 В переменного тока

Размеры: Длина 65 мм Ширина 40 мм Высота 25 мм

Список упаковок:

Поддерживающая двусторонняя печатная плата * 1

4148 * 1 шт.

Электролитический конденсатор * 4

Транзистор * 6

Сопротивление металлической пленки * 5

Мостик * 1

Трехполюсный регулятор * 1

Светодиод (светоизлучающий диод) * 1

Клеммная колодка * 1

Реле * 2

Инструкции по сборке комплекта * 1

Обязательства послепродажного обслуживания:

1, Наши обязательства к продаже товаров 100% гарантия целостности, если у вас есть какие-либо вопросы по продуктам, пожалуйста, свяжитесь с нами напрямую,

наша в основном круглосуточная онлайн-служба поддержки клиентов терпеливо ответит вам!

2, Если вы не удовлетворены нашими продуктами, вы можете запросить возврат или обмен.
Мы будем активно согласовывать и обрабатывать ваш запрос. Если товар не работает, мы полностью вернем деньги.
Но требуя, чтобы покупатель возвратил товар с предварительной доставкой, мы вернем вам стоимость перевозки после получения и подтверждения статуса товара.

На знаке:
Пожалуйста, проведите осмотр перед тем, как расписаться, чтобы проверить количество недостающих деталей или неточностей и т.д .;
Если это так, свяжитесь с нами по контактным данным для экспресс-заказов.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *