DC ochranný obvod reproduktoru. Ochrana akustiky na třech tranzistorech. Poznámky k schématu

Internet nyní představuje obrovské množství různých zesilovačů zvuku, pro každý vkus a barvu, pro jakoukoli potřebu. Jak víte, i ty nejspolehlivější zesilovače mají tendenci selhat, například kvůli nevhodným provozním podmínkám, přehřátí nebo nesprávnému zapojení. V tomto případě je vysoká pravděpodobnost, že vysoké napájecí napětí bude na výstupu zesilovače, a proto bude bez překážek přímo na reproduktorech reproduktorového systému. Selhání zesilovače tak táhne k němu připojený reproduktorový systém „na onen svět“, což může stát mnohem více než samotný zesilovač. Proto se důrazně doporučuje připojit zesilovač k reproduktorům přes speciální desku zvanou ochrana reproduktorů.

Systém

Jedna z možností takové ochrany je znázorněna na obrázku výše. Ochrana funguje následovně: signál z výstupu zesilovače je přiveden na vstup IN a reproduktory jsou připojeny k výstupu OUT. Mínus zesilovače je připojen k mínusu ochranného obvodu a jde přímo do reproduktorů. V normálním stavu, kdy zesilovač pracuje a ochranná deska je napájena, relé Rel 1 sepne vstup desky na výstup a signál jde přímo ze zesilovače do reproduktorů. Jakmile se však na vstupu objeví konstantní napětí alespoň 2-3 volty, ochrana funguje, relé se vypne, čímž se zesilovač odpojí od reproduktorů. Obvod není kritický pro hodnoty odporu a umožňuje změny. Tranzistor T1 lze nainstalovat 2N5551, 2N5833, BC547, KT3102 nebo jakýkoli jiný nízkopříkonový npn tranzistor. T2 musí být kompozitní s velkým ziskem, například BDX53 nebo KT829G. LED ve schématu slouží k indikaci stavu relé. Když svítí, relé je sepnuté, signál jde přímo ze zesilovače do reproduktorů. Kromě ochrany proti stejnosměrnému napětí zajišťuje obvod zpoždění připojení reproduktorové soustavy. Po přivedení napájecího napětí se relé nezapne okamžitě, ale po 2-3 sekundách je to nutné, aby se zabránilo cvaknutí v reproduktorech při zapnutí zesilovače. Napájecí napětí obvodu je 12 voltů. Jakékoli relé lze použít s napájecím napětím vinutí 12 voltů a maximálním proudem přes kontakty alespoň 10 ampér. Na vodičích je zobrazeno aretační tlačítko S1, pro každý případ je potřeba vynutit vypnutí relé. Pokud to není vyžadováno, můžete jednoduše zkratovat stopy na PCB.

(Staženo: 492)

Sestavení zařízení

Zesilovače jsou nejčastěji navrženy pro dva kanály, levý a pravý, takže schéma ochrany se musí opakovat dvakrát pro každý kanál. Pro pohodlí je deska rozvedena, takže již umožňuje sestavení dvou stejných obvodů najednou. Deska plošných spojů je vyrobena metodou LUT, její rozměry jsou 100 x 35 mm.

Po vyvrtání otvorů je žádoucí stopy pocínovat. Nyní můžete začít pájet díly. Zvláštní pozornost by měla být věnována pinoutu tranzistorů, je velmi důležité jej nezaměnit a připájet tranzistory pravou stranou. Jako obvykle se nejprve připájejí drobné díly - rezistory, diody, kondenzátory a až poté tranzistory, svorkovnice a v neposlední řadě masivní relé. Pro připojení všech vodičů můžete použít svorkovnice, jejichž místa jsou na desce. Po pájení je třeba umýt zbytky tavidla z drah, zkontrolovat správnou instalaci.

Ochranné testy

Nyní, když je deska kompletně připravena, můžete začít testovat. Napájíme obvod (12 voltů), po dvou sekundách by mělo relé současně kliknout a rozsvítit LED. Nyní vezmeme nějaký zdroj konstantního napětí, například baterii, a zapojíme ji mezi mínus obvodu a vstup. Relé by se mělo okamžitě vypnout. Vyjmeme baterii - relé se znovu zapne. Baterii můžete připojit změnou její polarity, obvod funguje bez ohledu na to, jakou polaritou se objeví napětí na jeho vstupu. Provádíme stejné manipulace s druhým obvodem umístěným na stejné desce. Prahová hodnota ochrany je přibližně 2 volty. Nyní, když byla ochranná deska otestována, můžete ji připojit k zesilovači a nemusíte se bát, že se reproduktory v drahých reproduktorech poškodí kvůli poruše zesilovače. Šťastné shromáždění.

Zařízení uvedené v tomto článku je určeno k ochraně reproduktorové soustavy (zabránění poškození reproduktorové soustavy) připojené k audiofrekvenčnímu koncovému zesilovači v případě nouze (v případě stejnosměrného napětí na výstupu koncového zesilovače) . Tento obvod navíc poskytuje zpoždění při připojení reproduktoru k zesilovači, aby se eliminovaly slyšitelné přechodné jevy (klepání reproduktoru a další nepříjemné zvuky) při zapnutí zesilovače.

Princip činnosti tohoto zařízení není nový a extrémně jednoduchý: při absenci nebezpečného stejnosměrného napětí na výstupu zesilovače (ochranný vstup) je reproduktorový systém připojen k výstupu zesilovače pomocí reléových kontaktů. , po určité krátké době, v případě nebezpečného stejnosměrného napětí na výstupu zesilovače, relé rozepne kontakty a reproduktorový systém se odpojí od výstupu zesilovače.

Kostru obvodu jsem nevymyslel já, často se dá najít v různých obměnách v průmyslových zařízeních a takové obvody se dlouhodobě velmi osvědčují.

Stručně uvedu vlastnosti a technické vlastnosti tohoto schématu:
- nezávislá ochrana pro každý ze dvou kanálů zesilovače. V případě nehody v jednom z kanálů zesilovače bude vypnut pouze vadný kanál.
- vestavěný regulátor napětí umožňuje napájet ochranné zařízení přímo z napájecí sběrnice kladného výkonového zesilovače.
- přípustný rozsah napájecího napětí (+Vc) od 15 do 50V (při použití relé s cívkou 12V) nebo od 30 do 90V (při použití relé s cívkou 24V).
- doba odezvy ochrany (vypnutí reproduktorového systému), když se na výstupu zesilovače (na vstupu ochrany) objeví konstantní napětí:
0,7 sec (při konstantním napětí na ochranném vstupu 5V);
0,25 sec (při konstantním napětí na ochranném vstupu 15V);
0,15 sec (při konstantním napětí na ochranném vstupu 25V);
0,07 sec (při konstantním napětí na ochranném vstupu 50V).
- minimální konstantní napětí na výstupu zesilovače (ochranný vstup) potřebné pro vypnutí reproduktorového systému +1V / -3,5V.
- doba zpoždění připojení akustického systému na výstup zesilovače od okamžiku přiložení napájecího napětí - 3 sec.
- automatické připojení akustického systému na výstup UMZCH po odeznění nebezpečného stejnosměrného napětí na jeho výstupu.
- doba připojení akustického systému po odeznění nebezpečného stejnosměrného napětí na výstupu UMZCH - 3 sec.
- okamžité odpojení reproduktorové soustavy od výstupu koncového zesilovače v případě výpadku proudu nebo poruchy ochranného zařízení.

Zvažte princip činnosti obvodu na příkladu jednoho z kanálů ochranného zařízení (horní v obvodu). Při nulovém stejnosměrném napětí na vstupu obvodu jsou oba vstupní tranzistory VT2 a VT4 zcela uzavřeny. Po připojení napájení se kondenzátor C3 začne nabíjet přes rezistor R4, když napětí na deskách kondenzátoru dosáhne přibližně 1,2-1,5 V (asi 3 sekundy po připojení napájení), tranzistor VT6 se otevře a napětí se rovná objeví se napětí na cívce relé K1.výstup regulátoru napětí (VT1), kontakty relé K1.1 jsou sepnuté a výstup zesilovače je připojen k reproduktorové soustavě. V případě nouze, kdy se na vstupu obvodu objeví konstantní napětí, které je větší než minimální spouštěcí napětí ochranného zařízení, otevře jeden z tranzistorů (VT2 nebo VT4) v závislosti na znaménku konstantního napětí na vstup - plus nebo mínus. Otevřený tranzistor posune kondenzátor C3 a přechod báze-emitor tranzistoru VT6, což vede k jeho sepnutí, vymizení napětí na cívce relé a rozepnutí kontaktů K1.1. Reprosoustava je odpojena od výstupu koncového zesilovače. Jakmile konstantní napětí na vstupu ochranného zařízení klesne pod minimální hodnotu provozního napětí ochrany, tranzistory VT2 a VT4 se uzavřou, C3 se nabije, tranzistor VT6 se otevře, na cívce relé se objeví řídicí napětí a reproduktorový systém je znovu připojen k výstupu výkonového zesilovače. Tranzistor VT1 spolu s R2 a VD1 tvoří nejjednodušší regulátor napětí, který umožňuje napájet ochranné zařízení z kladné sběrnice napájecího zdroje koncového zesilovače nebo jakéhokoli jiného zdroje napětím 15 až 90V.

V závislosti na velikosti dostupného napětí napájecího zdroje, který bude pro napájení ochrany použit, je vhodné zvolit relé s cívkou buď 12 nebo 24V. To je nezbytné pro snížení ztrátového výkonu na tranzistoru regulátoru napětí (VT1), který musí být instalován na malém chladiči. Takže při napájecím napětí 15 až 30V je nutné použít relé s cívkou na 12V a pro napájecí napětí 50V a vyšší relé s cívkou na 24V. Při použití zdroje s napětím 30 až 50V je povoleno použít relé s cívkou pro 12V i 24V. Při použití relé s cívkou dimenzovanou na 24V je nutné bezpodmínečně nahradit zenerovu diodu VD1 (1N4743, 13V) zenerovou diodou se stabilizačním napětím 24V, např. 1N4749.

Zvažte schéma propojení ochranného zařízení s deskami výkonového zesilovače, napájecím zdrojem a připojeným reproduktorovým systémem.

Vše je celkem jasné a jednoduché. Jediná věc, která může vyvstat, je: proč jsou na desce ochranného obvodu dvě svorky GND a která by měla být použita pro připojení k napájení? Můžete použít kterýkoli z nich.

Seznam rádiových prvků

Označení	Typ	Označení	Množství	Poznámka	Můj poznámkový blok
VT1	bipolární tranzistor	BD139	1		Do poznámkového bloku
VT2-VT5	bipolární tranzistor	2N5551	4		Do poznámkového bloku
VT6, VT7	bipolární tranzistor	KSP13	2	MPSA13	Do poznámkového bloku
VD1	Zenerova dioda	1N4743A	1	1N4749 (24V) pro 24V relé	Do poznámkového bloku
VD2, VD3	usměrňovací dioda	1N4148	2		Do poznámkového bloku
C1, C2		100uF 25V	2		Do poznámkového bloku
C3, C4	elektrolytický kondenzátor	220uF 25V	2		Do poznámkového bloku
R1, R3	Rezistor

Nesni, jednej!

Přímo vázané audio výkonové zesilovače představují nebezpečí pro reproduktory. Téměř všechny poruchy ve vnitřních součástech zesilovače mají za následek významný (podle Murphyho zákonů až do napájecího napětí) výstupní offset. V důsledku toho mohou selhat drahé reproduktorové systémy a bylo by lehkomyslné neopatřit zesilovač ochranným obvodem, který odpojí zátěž, když se na výstupu zesilovače objeví konstantní potenciál. Ochrana by měla být spuštěna, když je konstantní potenciál na výstupu zesilovače překročen ± 1,5 V, nebo když se objeví nízkofrekvenční oscilace s frekvencí pod 2 ... 3 Hz.
Praxe ukazuje, že je nutné používat jednoduché a spolehlivé obvody ochrany reproduktorů na bázi elektromagnetických relé.

Schéma ochrany akustických systémů zesilovače "Brig-001"

Na Obr. 1 ukazuje časem prověřené schéma ochrany akustických systémů před konstantním posunem zesilovače Brig-001. Vstup ochranného obvodu je připojen k výstupu výkonového zesilovače a výstup zesilovače je připojen k normálně otevřeným kontaktům relé K1. Po přivedení napájení do ochranného obvodu se po chvíli, určené časovou konstantou R6, C2, rozepne složená dvojice tranzistorů VT2, VT3, aktivuje se relé K1 a svými kontakty propojí výstup zesilovače s reproduktory. Zpoždění zapnutí eliminuje přechodné jevy v zesilovači v okamžiku zapnutí, které jsou vnímány jako nepříjemné pro sluchové lupání, které ničí akustické systémy.

Rýže. 1. Schéma ochrany akustických systémů zesilovače "Brig-001"

Když se na výstupu zesilovače kteréhokoli z kanálů objeví stejnosměrné napětí s kladnou polaritou, otevře se tranzistor VT1, který převede základní obvod kompozitního tranzistoru na společný vodič. V tomto případě proud přes relé K1 klesne natolik, že uvolní kontakty a odpojí reproduktory od zesilovače. Kondenzátor C1 zabraňuje aktivaci relé K1 střídavým výstupním napětím.
Pokud se na výstupu zesilovače objeví napětí záporné polarity, projde přes dělič R6, R7 do báze kompozitního tranzistoru, v důsledku toho relé K1 uvolní a odpojí zátěž od zesilovače.

Případ výskytu bipolárních napětí rovných v absolutní hodnotě na výstupech zesilovače je zohledněn výběrem různých hodnot rezistorů R1 a R2.
Tím je reproduktorový systém chráněn před přímým napětím libovolné polarity na výstupu zesilovače.

Podobné schéma ochrany reproduktorů fungovalo v jednom z mých zesilovačů již více než dvě desetiletí a nikdy neselhalo, ačkoli asi polovinu stanovené doby zesilovač fungoval na zábavních akcích.

Navržené zařízení může být použito jak pro tento projekt, tak pro samostatný návrh audio frekvenčních zesilovačů.

výhody:
jednoduchost a spolehlivost;
téměř úplná absence falešných poplachů;
všestrannost aplikace.

nedostatky:
Neexistuje žádný obvod pro vypnutí reproduktorů v případě výpadku napájení.
Tato nevýhoda byla zavedena z důvodu jednoduchosti a spolehlivosti zařízení.

Ochranný obvod je vybaven pasivními infrazvukovými dolnopropustnými filtry druhého řádu (C3, C5, R10, R12 resp. C4, C6, R11, R13) a nouzovými snímači stejnosměrného napětí na výstupu zesilovače (VT2, VT4, VT6 resp. VT3, VT5, VT7) . Pokud je napětí kterékoli polarity vyšší než 1,5 V, otevře se odpovídající klíč (VT2 nebo VT3 pro kladnou polaritu konstantního napětí a VT4, VT6 nebo VT5, VT7 pro zápornou). V případě havárie je báze kompozitního tranzistoru VT8, který ovládá sériově zapojené elektromagnetické relé K1 a K2, spolehlivě připojena ke společnému vodiči přes nízkoodporový protizvonkový rezistor R5, čímž dojde k otevření spojení el. výstupy reproduktorů přes kontakty relé.

Integrační obvod R1, C2 v základním obvodu tranzistoru VT1 zajišťuje zpoždění připojení reproduktorů při zapnutí napájení (po dobu 1,8 s), čímž zabraňuje pronikání šumu do reproduktorového systému způsobeného přechodnými jevy v zesilovač.
Schéma ochrany je univerzální a lze jej použít s jinými UMZCH. V tabulce umístěné v pravém horním rohu schématu na Obr. 5 ukazuje jmenovité hodnoty R6, R7, které je nutné změnit v souladu s napájecím napětím Up zesilovače.

Specifikace:
Napájecí napětí, V= +25...45
Doba zpoždění zapnutí, s= 1,8
Ochranný práh, V= více než ±1,5
Výstupní proud pro napájení relé, mA= až 100
Rozměry DPS, mm= 75x75

Podrobnosti o modernizovaném obvodu zařízení na ochranu reproduktorů.

VT1 ... VT3, VT6, VT7 - Tranzistor BC546B (TO-92) - 5 ks,
VT4, VT5 - Tranzistor BC556B - 2 ks,
VT8 - KT972A tranzistor - 1 ks,
VD1 - Zenerova dioda KS212Zh (BZX55C12, 12V / 0,5W, pouzdro DO-35) - 1 ks,
VD2 - Dioda 1N4004 - 1 ks,
K1, K2 - Elektromechanické relé (1C, 12VDC, 30mA, 400R) BS-115C-12A-12VDC - 2 ks,
R1 - Res.-0,25-220 kOhm (červená, červená, žlutá, zlatá) - 1 ks,
R2 - Res.-0,25-1 m (hnědá, černá, zelená, zlatá) - 1 ks,
R3, R4 - Res.-0,25-11 kOhm (hnědá, hnědá, oranžová, zlatá) - 2 ks,
R5 - Res.-0,25-10 Ohm (hnědá, černá, černá, zlatá) - 1 ks,
R6 - Res.-0,25-2,2 kOhm (červená, červená, červená, zlatá) - 1 ks,
R7 - Jumper,
R8 ... R11 - Res.-0,25-22 kOhm (červená, červená, oranžová, zlatá) - 4 ks.,
R12, R13 - Res.-1-22 kOhm (červená, červená, oranžová, zlatá) - 2 ks,
C1, C2 - Cond.47/25V 0511 +105 °C - 2 ks,
C3 - C6 - Podm. 47/50V 1021 NPL (47/25V 1012 NPL) - 4 ks,
Svorkovnice 2k rozteč 5mm pro desku TB-01A – 5 ks.

Po dokončení montáže nespěchejte se zapnutím zařízení, ale zkontrolujte instalaci v souladu se schématem (obr. 6). V tomto případě věnujte zvláštní pozornost absenci propojek mezi proudovými drahami, pájení za studena (nedostatečné pájení kontaktu prvku s plošným spojem). Pokud nějaké jsou, odstraňte je páječkou. Zkontrolujte správnou instalaci polarizovaných elektrolytických kondenzátorů, tranzistorů, diody a zenerovy diody.
Vzhled ochranného zařízení reproduktorů, které sestavil synovec Alexej, je znázorněn v abstraktu článku. Mám přechodnou verzi ochranného zařízení s relé RES22.
Pro řezání a odstraňování izolace z vodičů (kabelů) je lepší použít speciální nástroj (obr. 9).

Rýže. 9. Kleště na odizolování drátu a krimpovací očka - pomocník při instalaci zesilovače

Zapnout!

První zařazení je vždy významné. Zapínám zesilovač, slyším cvakání spuštěných relé ochranného zařízení, pak ticho. Všechny uzly jsem sice „řídil“ samostatně, ale ještě jednou změřím napájecí napětí a nuly na výstupech: vše je v pořádku.
Jsem vyrušen podnikáním a teprve po půl hodině začínám poslouchat. Zesilovač zní dobře, dodává asi 20 wattů při zátěži 6 ohmů.
Funguje čistě a transparentně a přináší potěšení z poslechu. Neměli bychom však zapomínat, že zesilovač není vstupní systém (nejlepší z jednoduchých) a je zde prostor pro růst a rozvoj.

Dovolte mi, abych vám ještě jednou připomněl, že můžete použít a místo toho; v tomto případě by napájecí napětí bipolárního zdroje mělo být ±22 V pro , ±16 V pro a ±12 V pro TDA2006.

Důrazně doporučuji všem, aby opakovali tento projekt, abyste získali zkušenosti a postavili dobrý zesilovač pro rádiový komplex. Není náhodou, že jsem jako motto projektu zvolil slogan „Nesni, jednej!“. .

Fotka nahoře je to, s čím jsme skončili. Co je dobré na kvalitním vybavení, včetně audio zesilovačů, je přítomnost všech druhů přídavných uzlů, které pomáhají šetřit životnost jednotlivých obvodů uvnitř zesilovače a také uzlů připojených k zesilovači

V létě jsem si v návalu nostalgie postavil jednoduchý, ale přesto dobře znějící zesilovač. A protože je zařízení ručně vyráběné, chtěl jsem k němu přidat jednotku ochrany reproduktoru před náhlými problémy uvnitř zesilovače. Nemáme vojenské přijetí. Takže ochrana se může hodit =)

Například náhle selže některý kanál zesilovače a místo střídavého napětí se na jeho výstupu objeví velká konstanta. Ze kterého bude reproduktor nejprve kýchat, a pak vyplivne difuzér daleko za svou krabici.

Funguje jednoduše. Nejprve zpozdí připojení reproduktorů k zesilovači. Díky tomu při zapnutém zesilovači nedochází k cvakání v reproduktorech. Za druhé, odpojí reproduktory od zesilovače, pokud se na jeho výstupu objeví konstantní napětí větší než +/- 1,5 V.

Původní PP jsem pro své potřeby a účely mírně upravil. Ale obecně jsem použil to, co jsem našel na netu. Díky našemu radioamatérskému světu, ve kterém se život s příchodem internetu stal mnohem lepším a zajímavějším =)

Při montáži byly dovezené a tuzemské komponenty použity smíšené. Myslím, že v tom není žádný problém. Oslepil jsem ho od toho, co bylo. Koupil jsem pouze relé.

Za 8 měsíců aktivního, každodenního provozu se zesilovač (spolu s ochranou) osvědčil na výbornou. Samozřejmě jsem nevymáčkl všech 70W z každého kanálu (doma už je i 10W dostatečně hlasitých a při 20-30W jsou sousedi připraveni klepat na zeď).

Univerzální jednotka ochrany reproduktorů je vyrobena na malých dílech a lze ji zabudovat do každého zesilovače, který takovou ochranu nemá. Zvláštností tohoto bloku je použití vestavěného napájení ze sítě, spolehlivých elektromagnetických relé a LED indikace výskytu konstantního napětí na výstupu zesilovače. Zařízení poskytuje stabilní zpoždění a ochranu i po krátkém výpadku proudu.

Je známo, že při připojení napájení k zesilovači v systému reproduktorů (AC) může dojít k hlasitému cvaknutí (tlesknutí). Pro eliminaci tohoto jevu je nutné připojit zátěž na výstup UMZCH s určitým zpožděním dostatečným k dokončení všech přechodových procesů (obvykle 1 ... 3 s). Po vypnutí napájení by se měl reproduktor vypnout, dokud nebudou znatelně vybité akumulační kondenzátory napájecího filtru zesilovače (o více než 20 %). V opačném případě může proces vypínání také vytvářet nepříjemné podtexty nebo cvakání.

Prezentovaný modul implementuje funkce tichého zapínání a vypínání zesilovače (ve skutečnosti reproduktoru) a také umožňuje chránit basové hlavy reproduktoru, když se na výstupu UMZCH objeví konstantní napětí spojené s jeho nouzovým provozem popř. selhání.

Specifikace

Napájecí napětí, V...........190...264

Ochranné ovládací napětí, V................0,6...0,7

Doba zpoždění zapnutí/restartu, s..........2.5...3

Doba odezvy ochrany (vstup U = 2 V), s, ne více než 1,4

Doba odezvy ochrany (vstup U = 20 V), s, ne více než 0,25

Doba vypnutí modulu, s, ne více než ............... 0,25

Příkon, W, ne více než ............... 2.5

Maximální spínací proud, A ................................... 12

S implementací zpoždění a ochrany reproduktorů nejsou žádné otázky. Jak ale realizovat rychlé vypnutí reproduktorů při ztrátě (relativně krátkodobého) síťového napětí, ale dostatečného pro vznik přechodového jevu a cvaknutí? Existují dvě rozumné možnosti: pomocí informace o přítomnosti střídavého napětí v jednom ze stávajících sekundárních vinutí transformátoru napájejícího UMZCH (jak je implementováno v mikroobvodu μRS1237), nebo pomocí samostatného výkonového transformátoru (nebo z přídavného vinutí transformátoru). transformátor UMZCH) pro ochranný uzel. První možnost ukládá určitá omezení a zužuje univerzálnost modulu. Druhý umožňuje použít v napájení zařízení malokapacitní vyhlazovací kondenzátor, díky kterému ochranná jednotka zaručeně vypne reproduktory rychleji, než se vybijí kondenzátory v napájení UMZCH.

Je zřejmé, že druhá možnost je spolehlivější a snadněji implementovatelná, což umožňuje připojit modul k téměř jakémukoli zesilovači. Nevýhodou tohoto řešení je vyšší cena díky použití přídavného zdroje, ale převládá zde univerzálnost a spolehlivost.

Schéma zařízení je znázorněno na Obr. 1. Jeho vstupy musí být připojeny k výstupům kanálů stereo UMZCH a výstupy k zátěžím (AC) odpovídajících kanálů. Společný vodič modulu, reproduktorů (nebo výhybky) je připojen přímo ke společnému vodiči zesilovače.

Rýže. 1. Schéma zařízení

Při přivedení napájecího napětí se kondenzátor C6 pomalu nabíjí přes rezistor R10 na 1,9 V (určeno poměrem odporu rezistorů R10 a R11), což stačí k otevření tranzistoru VT4. Relé K1, K2 jsou aktivována a zátěž je připojena k zesilovači.

Pokud se na některém ze vstupů zařízení (kontakty Х2а, ХЗа) objeví konstantní napětí větší než ±0,6 ... 0,7 V, otevře se odpovídající tranzistor (VT1 - pro kladné napětí, VT2 - pro zápornou polaritu), včetně vyzařovací dioda optočlenu U1 nebo U2. Osvětlený fototranzistor optočlenu vybije kondenzátor C6 přes rezistor R8 a tranzistor s efektem pole VT4 se uzavře a relé se vypne. Rozsvícení LED HL1 indikuje vypnutí AC a poruchu UMZCH. Rezistor R8 omezuje vybíjecí proud kondenzátoru C6 a odporový dělič R4R5 poskytuje umělý střední bod napájecího napětí.

Většina těchto ochranných zařízení a zpoždění zapnutí střídavého proudu má nepříjemnou nevýhodu – absenci zpoždění restartu v krátkém časovém úseku po výpadku proudu. Příkladem takové situace je krátkodobý výpadek elektřiny v síti. Tato nevýhoda neumožňuje získat správnou úroveň ochrany pro reproduktory a obecně všechna zařízení, kde se takový uzel používá. K odstranění tohoto nedostatku byly zavedeny prvky R9, C5, VT3. Tento obvod se krátkodobě spustí při výpadku napájecího napětí a objeví se vybití kondenzátoru C6, což zajistí normální následný start ochranné jednotky. Použití tranzistoru VT4 s efektem pole se sníženým otevíracím napětím (asi 1,5 V) poskytuje nižší nabíjecí napětí pro C6 a doba restartu je téměř stejná jako doba prvního zapnutí. Při zachování konstantní doby nabíjení-vybíjení kondenzátoru C6 lze jeho kapacitu podstatně snížit odpovídajícím zvýšením odporu rezistorů R8-R11. Nedoporučuje se zvyšovat kapacitu kondenzátoru C1 - určuje rychlost vypínání ochranné jednotky.

Při jmenovitém síťovém napětí 230 V a pokojové teplotě 25 °C se stabilizátor DA1 zahřeje až na 50 ... v normálním rozsahu. Pokud je rezistor R1 vyloučen, pak spodní povolená mez napájení jednotky klesne na 170 V, ale zahřívání DA1 se zvýší v průměru o 10 ... .

Pokud si představíme situaci, kdy oba kanály UMZCH selžou a v prvním kanálu se na výstupu vytvoří napětí jedné polarity a na druhém kanálu se vytvoří napětí opačné polarity, které se v absolutní hodnotě rovná napětí na výstupu prvního kanálu (s rozdílem menším než 0,6 ... 0,7 V), pak po sečtení přes odpory R2 a R3 bude získáno napětí, které nestačí k otevření tranzistoru VT1 nebo VT2. To znamená, že ochranný systém nebude fungovat, a to je nevýhoda (lze ji překonat změnou odporu jednoho z těchto rezistorů o ± 10%). Ale pravděpodobnost takové události je mizivá a je spíše příkladem simulace hypotetické poruchy.

Deska plošných spojů (obr. 2) o rozměrech 66x45 mm je vyrobena na sklolaminátu potaženém fólií a je určena pro instalaci tranzistorů v pouzdrech SOT-23, rezistory velikosti 0805 (kromě rezistorů R1 a R13 - 1206 ), kondenzátory C2, C5 velikosti 0805 a dioda VD2 v pouzdře SMA. Na fotografii z Obr. Obrázek 3 ukazuje sestavenou desku z pájené strany dílů pro povrchovou montáž.

Rýže. 2. PCB

Rýže. 3. Části pro povrchovou montáž namontované na straně desky

Jako T1 je použit nízkopříkonový transformátor TPK-2 se sekundárním vinutím 12 V. Diodový můstek může být libovolný z řady DB103S-DB107S nebo MB2S-MB6S, pro který jsou na desce plošných spojů dvě usazení. Dioda VD2 - libovolná s propustným proudem 1 A a zpětným povoleným napětím alespoň 200 V.

Vinutí relé by mělo být pro odběr proudu maximálně 30 mA (vysoká citlivost) při napětí 12 V. Bylo by možné použít jedno relé se dvěma páry kontaktů, ale autor nenašel ani jedno pro spínaný proud více než 8 ... 10 A. Výhoda uvedená na reléovém obvodu TRU-12VDC-SB-CL spočívá v tom, že mají na kontaktech povlak AgCdO (oxid stříbra-kadmia), odolný proti mechanickému opotřebení a maximální spínací proud 12 A. Můžete je nahradit cenově dostupnějšími SRD (T73) 12VDC relé -L-S-C značky SONGLE, umožňujícími spínací proud až 10A.

Optočleny U1, U2 lze použít téměř všechny s příslušnou strukturou, například PS2501, PC817. LED HL1 - libovolná, nejlépe červená záře např. z řady AL307 nebo jiných.

Tranzistory VT1-VT3 lze nahradit libovolnými jinými nízkovýkonovými tranzistory odpovídající struktury a velikosti. Je možné použít MMBT5551, MMBT4401 (VT1, VT3) a MMBT5401, MMBT4403 (VT2).

Jako náhradu za n-kanálový tranzistor s efektem pole (FET) VT4 s nízkým prahovým napětím hradla (Gate Threshold Voltage), lze doporučit NTR4003N, IRLML2502. Pokud takové náhrady nejsou k dispozici, je přípustné použít jiný n-kanálový FET s izolovanou bránou, se zaměřením na odpor otevřeného kanálu ne více než 3 ... 5 Ohm, maximální napětí zdroje kolektoru je nejméně 20 V a maximální odběrový proud je minimálně 300 mA . V tomto případě bude nutné provést v obvodu následující změny: R8 = 75 ohmů, R10 = R11 = 68 kohmů, C6 = 47 uF při 16 V. Je však třeba mít na paměti, že doba zpoždění při rychlém restartu se mírně sníží. Protože prahová úroveň zapnutí pro různé PT se může výrazně lišit, může být nutné opravit zpoždění zapnutí relé výběrem dvojice rezistorů R10, R11 z podmínky jejich rovnosti.

Tavnou vložku FU1 lze použít pro proud 0,16 nebo 0,25 A, např. domácí VP4-10 0,2 A, která má malé rozměry a flexibilní vývody pro montáž na desku. Svorkovnice X1-X3 - série DG127, XY304 nebo podobné. Jak je vidět z diagramu, středový kontakt v X1 není použit. To se provádí za účelem zvětšení mezery mezi síťovými vodiči.

Sestavené zařízení (jeho fotografie na obr. 4) není třeba seřizovat a funguje ihned po připojení napájení. Jeho konstrukce se mnohokrát opakuje a vysoká spolehlivost je potvrzena dlouhodobým provozem.

Rýže. 4. Smontované zařízení

Na Obr. 5 ukazuje obvod, který umožňuje eliminovat malý transformátor. Jako příklad je uvedeno zjednodušené schéma zdroje UMZCH s napětím +/-30 V. Zároveň je mírně pozměněno zapojení i způsob připojení modulu k zesilovači.

Rýže. 5. Schéma, které eliminuje malý transformátor

Modul má bipolární napájení přes zhášecí odpory R8, R9, takže není potřeba vytváření umělého středového bodu (odpory R4, R5 na obr. 2). Pro větší účinnost jsou relé zapojena do série a jako výkonový filtr byl přidán kondenzátor (C4).

Na součástkách VD1, R5, C3 je vyroben půlvlnný usměrňovač, ze kterého je napětí přiváděno do optočlenu U3. V počátečním stavu je díky rezistoru R10 tranzistor VT3 v saturačním režimu, posouvá kondenzátor C5, dokud se na emitující diodě optočlenu U3 neobjeví napětí, načež se VT3 uzavře a C5 se začne pomalu nabíjet, čímž se otevře tranzistor VT4. . V tomto případě celková doba zpoždění pro připojení zátěže dosahuje 2 ... 2,5 s.

Když je zesilovač vypnutý, kondenzátor C3 se rychle vybije, čímž dojde k odpojení optočlenu U3. Tranzistor VT3 otevírá a vybíjí kondenzátor C5, v důsledku čehož jsou relé se zátěží vypnuta. Je tedy implementován mechanismus rychlého vypnutí s celkovým časem ne delším než 0,3 ... 0,5 s.

Následný zapínací start nastává s vybitým kondenzátorem C5, proto na rozdíl od zapojení na Obr. 2, jeho nucené vybití není nutné.

Jako VT4 můžete použít n-kanálový FET s prahovým napětím otevření 2 ... 5 V a maximálním odběrovým proudem alespoň 1 A, například IRF510-IRF540, IRF610-IRF640. Usměrňovací dioda VD1 - libovolná se zpětným napětím alespoň 100 V a propustným proudem 100 mA: SF12-SF16, 1 N4002-1N4007 atd. Při použití relé s vinutími, která odebírají 50 mA, je třeba změnit hodnoty odporů R8, R9 až 330 Ohm.

Poznámka: Pro zvýšení spolehlivosti provozu mezi bází a emitorem tranzistoru VT3 (obr. 1) je nutné instalovat odpor s odporem 50 ... 100 kOhm.

Literatura

1. Ataev D. I., Bolotnikov V. A. Funkční jednotky vysoce kvalitních zesilovačů reprodukce zvuku. - M.: Rozhlas a komunikace, 1989, s. 120.

2.UPC1237. Protector IC pro stereo zesilovač. - URL: http://www.unisonic.com. tw/datasheet/UPCI 237.pdf (03/21/16).

Datum publikace: 10.07.2016

Názory čtenářů

Rymkin / 05.02.2019 - 03:06
Ahoj! Lze použít 15V transformátor? V článku je překlep: "Můžete je nahradit cenově dostupnějšími relé SRD (T73) 12VDC-L-S-C od SONGLE, umožňující spínací proud až 10 A.", ve skutečnosti značka relé SRD (T73) 12VDC- SL-C.