Konstruując obwód mojego wzmacniacza basowego, wcześniej przewidziałem w nim zabezpieczenie głośników. Do czego służy i co może uszkodzić systemy głośnikowe? - Po pierwsze chciałem pozbyć się „kliknięcia” przy podłączaniu mocy do wzmacniacza.
Po włączeniu zasilania kondensatory prostownika zaczynają się ładować, co w tym momencie wpływa na ULF - stałe napięcie jest podawane na systemy głośnikowe przez krótki czas. Aby uniknąć tego trafienia, potrzebujesz prostego obwodu przekaźnika czasowego, który opóźni podłączenie głośników o 0,5-1 sekundy.
Po drugie, wszystko może się zdarzyć VLF, na przykład jeden z tranzystorów w VLF może wypalić się z powodu przeciążenia, a do głośników przyjdzie stałe napięcie o wystarczającej wielkości, które może spalić głowicę dynamiczną LF lub wyłączyć część filtra głośników. Aby wyeliminować takie incydenty, potrzebujesz obwodu, który kontroluje napięcie na wyjściu ULF, aw przypadku problemów z odłączeniem głośników od ULF.
Schemat obwodu
Zbadałem wiele schematów ochrony głośników, chciałem znaleźć uniwersalną opcję i przy minimum elementów elektronicznych jeden wyraźnie wyróżniał się na tle wszystkich schematów - znalazłem go w czasopiśmie RADIO nr 5 za 1998 r., Autor publikacji: Yu. Zalisky (Lwów, Ukraina) .
Poza tym, że obwód spełnia wszystkie punkty, o których wspomniałem powyżej, jest zbudowany tylko z dwóch tranzystorów i zapewnia niezawodną ochronę głośników dla dwóch kanałów wzmacniacza niskiej częstotliwości.
Ryc.1. Schemat urządzenia opóźniającego włączenie i ochronę systemów akustycznych (AC).
Opis schematu i dziennika
Schemat ideowy włączenia urządzenia i zabezpieczenia głośnika pokazano na powyższym rysunku. Składa się z wejściowego filtra dolnoprzepustowego R1 R2C1, przekaźnika czasowego na tranzystorze VT1 i elementów R1-R4, C1 oraz klucza na tranzystorze VT2.
W momencie włączenia kondensator C1 zaczyna być ładowany przez rezystory R1, R2. W czasie ładowania tranzystor VT1 będzie otwarty, VT2 zamknięty, a prąd płynący przez uzwojenie przekaźnika nie będzie płynął.
Rezystor R3 eliminuje wpływ prądu podstawowego tranzystora VT1 na ładowanie kondensatora i zwiększa dodatni próg urządzenia zabezpieczającego.
Kiedy kondensator jest naładowany, napięcie u podstawy tranzystora VT1 spadnie i zamknie się, a powiązany kluczowy tranzystor VT2 otworzy się, a prąd przepłynie przez cewkę przekaźnika K1.
Przekaźnik zadziała, a jego zamknięte styki K1.1 i K1.2 połączą głośniki ze wzmacniaczem. Opóźnienie wynosi około 4 s.
Jeżeli na niektórych wyjściach wzmacniacza pojawi się stałe napięcie o dodatniej polaryzacji, doprowadzi to do częściowego rozładowania kondensatora C1, otwarcia tranzystora VT1 i zamknięcia tranzystora VT2. W rezultacie prąd płynący przez cewkę przekaźnika zostanie zatrzymany, a jego styki odłączą głośniki od wzmacniaczy.
Jeśli na wyjściach tego ostatniego pojawi się stałe napięcie o ujemnej polaryzacji, wówczas bezpośrednio przez diodę VD1 do podstawy tranzystora VT2 zamknie go, a tym samym odłączy zasilanie przekaźnika K1, którego styki K1.1, K1.2 otworzą się i ponownie odłączą głośniki od wzmacniacza.
Diody VD1-VD2 ograniczają maksymalne napięcie ujemne w oparciu o tranzystor wejściowy VT1 do 1,3 V. Chociaż zarówno w trybie ochrony głośników, jak i w trybie opóźnienia ich włączenia, kondensator C1 jest ładowany przez te same obwody, czas odpowiedzi zabezpieczenia jest o rząd wielkości mniejszy ponieważ w tym celu kondensator musi zmienić swój potencjał tylko o kilka woltów. Progi ochrony nie przekraczają ± 4 V.
Prawidłowo wyprodukowane urządzenie zaczyna działać natychmiast i nie wymaga ustawień. Diody można nakładać na dowolny krzem. Pozostałe elementy są korzystnie stosowane, jak wskazano na schemacie. Przekaźnik K1— RES-9, paszport RS4.524.200 o rezystancji uzwojenia około 400 omów.
Każdy inny przekaźnik, który działa, gdy wybrane napięcie zasilania jest również odpowiednie, ale w tym przypadku musisz wybrać rezystor R4, od którego zależy ujemny próg ochrony.
Urządzenie działa, gdy napięcie zasilania zmienia się w granicach 20 ... 30 V. Przy innym napięciu zasilania konieczna będzie zmiana rezystancji rezystora R4.
Wadą tego urządzenia jest potrzeba zasilania go ze źródła o tętnieniu nie większym niż 1 V, w przeciwnym razie możliwe są fałszywe alarmy.
Uwagi do programu
Teraz dodam od siebie: Potwierdzam, że do urządzenia naprawdę potrzebujesz dobrze ustabilizowanego źródła zasilania, w przeciwnym razie będą częste fałszywe alarmy.
Do stabilizacji użyłem obwodu stabilizatora z kontrolą napięcia opartego na mikroukładzie KREN5 (7805) - mówiłem o tym w publikacji o zasilaniu mojego ULF.
W zależności od rodzaju napięcia zasilania obwodu (20 ... 30 V) musisz wybrać przekaźnik z uzwojeniem zaprojektowanym dla danego napięcia roboczego, najważniejsze jest niezawodne działanie i to, że cewka nie przegrzewa się z powodu przepięcia. W domu znalazłem paczkę RES-48 z różnymi paszportami, po przejrzeniu katalogu wybrałem te, które pasują do mnie według napięcia.
Tak więc, gdy ochrona jest aktywowana, tranzystor VT2 zamyka się, a napięcie przez przekaźnik i rezystor trafiają do diody LED - co będzie sygnalizować wyłączenie.
Ponadto, gdy obwód jest włączony, gdy przekaźnik czasowy działa, dioda LED świeci, a następnie gaśnie, gdy zabezpieczenie wejdzie w tryb pracy. Okazuje się proste wskazanie, które wystarczy, aby śledzić status ochrony.
Szczegóły i konfiguracja
Rezystancja rezystora gaszenia R5 * (tłumi prąd przepływający przez diodę LED) jest wybierana eksperymentalnie. Aby to zrobić, możesz zastosować dołączony rezystor zmienny o wartości 2-3 kΩ zamiast R5.
Ustawiamy uchwyt rezystora w pozycji o maksymalnej rezystancji, przykładamy moc do obwodu i stałe napięcie z innego zasilacza na jego wejście, aby obwód działał, a przekaźnik nie był zasilany.
Obracając pokrętło rezystora zmiennego, konieczne jest osiągnięcie wystarczająco jasnego blasku diody VD4 w momencie, gdy tranzystor VT2 jest zamknięty, a dioda LED przechodzi przez cewkę przekaźnika K1.
Następnie lutujemy ten rezystor i mierzymy jego rezystancję, instalujemy stały rezystor o tej samej rezystancji w obwodzie.
Inną opcją jest przybliżone obliczenie przy użyciu wzoru opartego na prawie Ohma:
R_resistor \u003d (U_power - U_LED) / I_LED.
- R oznacza rezystancję w omach.
- U to napięcie w woltach,
- I - prąd, w amperach.
Zakładamy, że napięcie zasilania obwodu ochronnego wynosi 22 V, a napięcie robocze diody LED wynosi 2,5 V przy prądzie 15 mA:
R \u003d (22 V - 2,5 V) / 0,015 A \u003d 1300 Ohm.
Ponieważ prąd przez diodę LED w obwodzie będzie również przepływał przez uzwojenie przekaźnika, blask będzie mniej jasny, jeśli zamiast przekaźnika będzie tylko przewodnik, ale to wystarczy, aby wskazać status. Ważne jest, aby prąd przez diodę LED nie przekraczał prądu wyzwalającego / zwalniającego przekaźnika.
Zaprojektowane płytki drukowane w staromodny sposób:
Figa. 2. Układ płytki drukowanej ołówkiem i rozmieszczenie elementów.
W rezultacie wykonałem dwie kopie tego urządzenia (2 + 2 kanały), tak się stało:
Ryc. 3. Gotowe urządzenia opóźniające włączenie i ochronę głośników.
Konieczne jest rozpoczęcie regulacji obwodu za pomocą podłączonego wzmacniacza niskiej częstotliwości (VLF) i systemów głośnikowych (AC)!
Kondensator C1 jest ładowany wspólnym przewodem, z którego płynie prąd przemienny i VLF, a następnie przez rezystory R1 i R2.
Bez AS i VLF obwód nie będzie działał tak, jak powinien. Jeśli do obwodu nie zostanie podłączony ani prąd przemienny, ani wzmacniacz mocy, wówczas kondensator C1 będzie ładowany przez bardzo długi czas przez łańcuch: przejście R3 + BE tranzystora VT1.
Możesz przetestować obwód bez głośników i bez wzmacniacza basowego. Odbywa się to w następujący sposób:
- Zamiast głośników tymczasowo podłączamy rezystor 200–300 omów (2–5 W)
- Do styków podłączonych do wzmacniacza umieszczamy również te same rezystory na 200-300 Ohm.
- Włączamy obwód, po kilku sekundach przekaźnik powinien kliknąć (kondensator C1 został naładowany przez rezystory, które podłączyliśmy do wejścia zamiast wzmacniacza).
- Stosując dodatnie i ujemne napięcia stałe 10-20 V z zewnętrznego źródła zasilania do rezystorów podłączonych zamiast wzmacniacza, możesz upewnić się, że działa ochrona przed napięciem bezpośrednim z wyjścia wzmacniacza, przekaźnik powinien odłączyć oporniki, które włączyliśmy zamiast prądu przemiennego.
Umieściłem szaliki w obudowie wzmacniacza jak najbliżej płyt UMZCH i zacisków wyjściowych głośników (na tylnym panelu), jest to konieczne, aby zminimalizować długość przewodów łączących od ULF do zabezpieczenia i zacisków głośnikowych.
Ochrona głośników przed stałym napięciem na wyjściu wzmacniacza o nazwie „Brig” (skopiowanego ze wzmacniacza o tej samej nazwie produkowanego przez przemysł radziecki) jest znana wielu entuzjastom radia od wielu lat. Przez wiele lat ten schemat okazał się najlepszym sposobem na ocalenie setek i tysięcy systemów głośnikowych. Obwód jest niezawodny i prosty.
Schemat przedstawiony przeze mnie poniżej jest jedną z odmian na temat obrony „bryg”. Szkielet obwodu pozostał taki sam. Zmiany wpłynęły tylko na wartości nominalne obwodu i modele tranzystorów.
Charakterystyka techniczna obwodu:
Napięcie zasilania: +27 ... + 65 V.
Czas opóźnienia podłączenia głośnika: 2 sekundy
Czułość wejściowa DC: +/- 1,5 V.
Szeroki zakres napięć zasilających zapewnia regulator napięcia na VD5, VD6, R13 i tranzystor VT5 w obwodzie mocy. Mały tranzystor ciepła musi być zainstalowany na tranzystorze VT5. Jeśli znacznie zwiększysz powierzchnię radiatora i zastąpisz tranzystor VT5 BD139, możesz zwiększyć maksymalne napięcie zasilania do + 120 V.
Tranzystor kompozytowy jest stosowany jako sterownik przekaźnika, co pozwoliło zrezygnować z dodatkowego tranzystora małej mocy i zaoszczędzić trochę miejsca na płycie. Jako przekaźnik tranzystorowy sterownika (VT3 VT4) można użyć innych tranzystorów kompozytowych, na przykład: BD875 lub KT972. Przed wymianą tranzystorów na podobne należy sprawdzić ich okablowanie, ponieważ nie pasuje do wszystkich wymienionych tranzystorów.
Tranzystory VT1 i VT2 można zastąpić BC546-BC548 lub KT3102. Po prostu nie zapomnij o pinoucie, jak w poprzednim przypadku.
VD3 i VD4 są niezbędne, aby uniknąć zakłóceń podczas przełączania styków przekaźnika. VD1 i VD2 są niezbędne do ochrony odpowiednio VT1 i VT2 przed przebiciem przejścia BE w obecności ujemnego napięcia poniżej -15 V na wejściu obwodu.
Obwód zapewnia również opóźnienie w podłączeniu systemu głośników (AC) przez 1-2 sekundy. Jest to konieczne, aby po włączeniu wzmacniacza z głośnika nie słychać trzasków ani innych nieprzyjemnych dźwięków towarzyszących stanom nieustalonym we wzmacniaczu. W czasie opóźnienia połączenia kondensator C3 i C4 reagują. Im większa pojemność, tym dłuższy czas opóźnienia podłączenia głośników. Przy ocenach pokazanych na schemacie czas opóźnienia wynosi około 2 sekund.
Przekaźnik musi być używany z uzwojeniem sterującym 24 V, 15 mA i prądem o wartości co najmniej prądu wyjściowego wzmacniacza. Zastosowałem przekaźnik - Tianbo HJR-3FF-S-Z.
Zdjęcie gotowego urządzenia
Lista elementów radiowych
| Przeznaczenie | Typ | Wartość nominalna | ilość | Uwaga | Wynik | Mój notebook |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1, VT2 | Tranzystor bipolarny | 2N5551 | 2 | BC546-BC548 lub CT3102 | Do zeszytu | |
| VT3, VT4 | Tranzystor bipolarny | Bdx53 | 2 | BD875 lub CT972 | Do zeszytu | |
| VT5 | Tranzystor bipolarny | Bd135 | 1 | Do zeszytu | ||
| VD1-VD4 | Dioda prostownicza | 1N4148 | 4 | Do zeszytu | ||
| Vd5 | Dioda Zenera | 1N4742 | 1 | Do zeszytu | ||
| Vd6 | Dioda Zenera | 1N4743A | 1 | Do zeszytu | ||
| C1, C2 | 47 uF | 2 | Do zeszytu | |||
| C3-C5 | Kondensator elektrolityczny | 220 uF | 3 | Do zeszytu | ||
| R1, R5 | Rezystor | 1 kiloom | 2 | Do zeszytu | ||
| R2, R6, R13 | Rezystor | 1,5 kOhm | 3 | Do zeszytu | ||
| R3, R7 | Rezystor | 4,3 kΩ | 2 | Do zeszytu | ||
| R4, R8 | Rezystor |
W Internecie jest teraz ogromna liczba różnych wzmacniaczy dźwięku, na każdy gust i kolor, na każdą potrzebę. Jak wiadomo, nawet najbardziej niezawodne wzmacniacze mają tendencję do awarii, na przykład z powodu niewłaściwych warunków pracy, przegrzania lub nieprawidłowego połączenia. W takim przypadku prawdopodobne jest, że wysokie napięcie zasilania będzie na wyjściu wzmacniacza, a zatem nie będzie przeszkadzać bezpośrednio w głośnikach zestawu głośnikowego. Tak więc uszkodzony wzmacniacz ciągnie podłączony do niego system głośników „w inny świat”, co może kosztować znacznie więcej niż sam wzmacniacz. Dlatego zaleca się podłączenie wzmacniacza do głośników za pomocą specjalnej płytki zwanej ochroną głośników.
Schemat
Jedną z opcji takiej ochrony pokazano na powyższym schemacie. Ochrona działa w następujący sposób: sygnał z wyjścia wzmacniacza jest doprowadzany do wejścia IN, a głośniki są podłączone do wyjścia OUT. Minus wzmacniacza jest podłączony do minusa obwodu ochronnego i trafia bezpośrednio do głośników. W normalnym stanie, gdy wzmacniacz pracuje, a płyta ochronna jest zasilana, przekaźnik Rel 1 zamyka wejście płyty na wyjście, a sygnał przechodzi bezpośrednio ze wzmacniacza do głośników. Ale gdy tylko na wejściu pojawi się stałe napięcie wynoszące co najmniej 2-3 wolty, ochrona jest aktywowana, przekaźnik zostaje odłączony, tym samym odłączając wzmacniacz od głośników. Obwód nie jest krytyczny dla znamionowych rezystorów i pozwala na rozproszenie. Tranzystor T1 można ustawić 2N5551, 2N5833, BC547, KT3102 lub dowolny inny tranzystor npn małej mocy. T2 musi być złożony z dużym wzmocnieniem, na przykład BDX53 lub KT829G. Dioda LED na schemacie służy do wskazywania stanu przekaźnika. Gdy przekaźnik jest włączony, sygnał przechodzi bezpośrednio ze wzmacniacza do głośników. Oprócz zabezpieczenia przed stałym napięciem obwód zapewnia opóźnienie w podłączeniu systemu głośników. Po przyłożeniu napięcia zasilania przekaźnik nie włącza się natychmiast, ale po 2-3 sekundach jest to konieczne, aby uniknąć kliknięć w kolumny, gdy wzmacniacz jest włączony. Napięcie zasilania obwodu wynosi 12 woltów. Każdy przekaźnik może być używany z napięciem zasilania uzwojenia 12 woltów i maksymalnym prądem przez styki co najmniej 10 amperów. Na drutach wyświetlany jest przycisk z zatrzaskiem S1, konieczne jest wymuszenie wyłączenia przekaźnika, na wszelki wypadek. Jeśli nie jest to wymagane, możesz po prostu zwierać ścieżki na płytce drukowanej.(pliki do pobrania: 492)
Montaż urządzenia
Wzmacniacze są najczęściej zaprojektowane dla dwóch kanałów, lewego i prawego, dlatego schemat ochrony należy powtórzyć dwukrotnie dla każdego kanału. Dla wygody płyta jest rozwiedziona, dzięki czemu umożliwia już montaż dwóch identycznych obwodów jednocześnie. Płytka drukowana wykonana jest metodą LUT, jej wymiary to 100 x 35 mm.
Po wywierceniu otworów w torze zaleca się cynowanie. Teraz możesz zacząć lutować części. Szczególną uwagę należy zwrócić na bazę tranzystora, bardzo ważne jest, aby nie mylić go i lutować tranzystory prawą stroną. Jak zwykle wlutowane są pierwsze małe części - rezystory, diody, kondensatory, a dopiero potem tranzystory, bloki zacisków, a także masywne przekaźniki. Aby podłączyć wszystkie przewody, możesz użyć listew zaciskowych, których miejsca znajdują się na płycie. Po zakończeniu lutowania pozostałości topnika należy zmyć z torów, a instalacja jest prawidłowa.
Testy ochrony
Teraz, gdy tablica jest całkowicie gotowa, możesz rozpocząć testowanie. Dostarczamy zasilanie do obwodu (12 woltów), po dwóch sekundach w tym samym czasie przekaźnik powinien kliknąć i zaświecą się diody LED. Teraz bierzemy jakieś źródło stałego napięcia, na przykład baterię i łączymy je między minusem obwodu a wejściem. Przekaźnik powinien natychmiast się wyłączyć. Usuwamy akumulator - przekaźnik włącza się ponownie. Możesz podłączyć baterię, zmieniając jej biegunowość, obwód działa niezależnie od biegunowości napięcia pojawiającego się na jego wejściu. Robimy te same manipulacje z drugim obwodem znajdującym się na tej samej płytce. Próg ochronny wynosi około 2 woltów. Teraz, gdy płyta ochronna została przetestowana, możesz podłączyć ją do wzmacniacza i nie obawiaj się, że głośniki w drogich głośnikach ulegną zniszczeniu z powodu uszkodzenia wzmacniacza. Udany montaż.Urządzenie przedstawione w tym artykule ma na celu ochronę systemu głośników (w celu zapobieżenia uszkodzeniu systemu głośników) podłączonego do wzmacniacza mocy częstotliwości dźwięku w przypadku awarii (w przypadku stałego napięcia na wyjściu wzmacniacza mocy). Ponadto ten obwód zapewnia opóźnienie w podłączeniu systemu głośników do wzmacniacza, aby wyeliminować słyszalne stany przejściowe (trzaski głośników i inne nieprzyjemne dźwięki), gdy wzmacniacz jest włączony.
Zasada działania tego urządzenia nie jest nowa i niezwykle prosta: przy braku niebezpiecznego stałego napięcia na wyjściu wzmacniacza (wejście ochronne) system głośników, wykorzystujący styki przekaźnikowe, po pewnym krótkim czasie jest podłączony do wyjścia wzmacniacza, w przypadku niebezpiecznego stałego napięcia na wyjściu wzmacniacza przekaźnik otwiera styki i głośnik jest odłączony od wyjścia wzmacniacza.
Szkielet obwodu nie został przeze mnie wymyślony, często można go znaleźć w różnych odmianach urządzeń przemysłowych i przez długi czas takie obwody sprawdziły się bardzo dobrze.
Krótko wypisz cechy i cechy techniczne tego programu:
- Niezależna ochrona dla każdego z dwóch kanałów wzmacniacza. W razie wypadku w jednym z kanałów wzmacniacza, tylko uszkodzony kanał zostanie wyłączony.
- Wbudowany regulator napięcia pozwala zasilać urządzenie zabezpieczające bezpośrednio z szyny zasilającej wzmacniacza mocy.
- dopuszczalny zakres napięcia zasilania (+ Vc) od 15 do 50 V (przy zastosowaniu przekaźnika z cewką 12 V) lub od 30 do 90 V (przy zastosowaniu przekaźnika z cewką 24 V).
- czas reakcji zabezpieczenia (wyłączenie systemu głośników), gdy na wyjściu wzmacniacza (na wejściu zabezpieczenia) pojawi się stałe napięcie:
0,7 s (przy stałym napięciu na wejściu zabezpieczenia 5 V);
0,25 s (przy stałym napięciu na wejściu zabezpieczenia 15 V);
0,15 s (przy stałym napięciu na wejściu zabezpieczenia 25 V);
0,07 s (przy stałym napięciu na wejściu zabezpieczenia 50 V).
- minimalne stałe napięcie na wyjściu wzmacniacza (wejście ochronne) niezbędne do wyłączenia zestawu głośnikowego + 1 V / -3,5 V.
- czas opóźnienia podłączenia zestawu głośnikowego do wyjścia wzmacniacza od momentu podania napięcia zasilania - 3 sekundy
- automatyczne podłączenie zestawu głośnikowego do wyjścia UMZCH po zaniku niebezpiecznego stałego napięcia na jego wyjściu.
- czas podłączenia zestawu głośnikowego po zaniku niebezpiecznego napięcia stałego na wyjściu UMZCH - 3 sek.
- natychmiastowe odłączenie zestawu głośnikowego od wyjścia wzmacniacza mocy w przypadku awarii zasilania lub awarii urządzenia zabezpieczającego.
Rozważ zasadę obwodu na przykładzie jednego z kanałów urządzenia zabezpieczającego (górnego zgodnie z obwodem). Przy zerowym stałym napięciu na wejściu obwodu oba tranzystory wejściowe VT2 i VT4 są całkowicie zamknięte. Po przyłożeniu zasilania kondensator C3 rozpoczyna ładowanie przez rezystor R4, gdy napięcie osiąga około 1,2-1,5 V na płytkach kondensatora (około 3 sekund po zasileniu), tranzystor VT6 otwiera się i pojawia się napięcie równe napięciu na cewce K1 wyjście stabilizatora napięcia (VT1), styki przekaźnika K1.1 są zamknięte, a wyjście wzmacniacza jest podłączone do systemu głośników. W sytuacji awaryjnej, gdy na wejściu obwodu pojawia się stałe napięcie o wartości większej niż minimalne napięcie robocze urządzenia zabezpieczającego, jeden z tranzystorów (VT2 lub VT4) otwiera się, w zależności od znaku stałego napięcia na wejściu - plus lub minus. Otwarty tranzystor przetacza kondensator C3 i złącze bazy-emitera tranzystora VT6, co prowadzi do jego zamknięcia, zanika napięcie na cewce przekaźnika i otwierają się styki K1.1. System głośników jest odłączony od wyjścia wzmacniacza mocy. Gdy tylko stałe napięcie na wejściu urządzenia zabezpieczającego spadnie poniżej minimalnej wartości napięcia wyzwalającego zabezpieczenie, tranzystory VT2 i VT4 zamykają się, ładunki C3, tranzystor VT6 otwierają się, napięcie sterujące pojawia się na cewce przekaźnika, a system głośników ponownie podłącza się do wyjścia wzmacniacza mocy. Tranzystor VT1 wraz z R2 i VD1 tworzą najprostszy regulator napięcia, który umożliwia zasilanie urządzenia ochronnego z dodatniej szyny zasilacza wzmacniacza mocy lub dowolnego innego źródła zasilania o napięciu od 15 do 90 V.
W zależności od wielkości dostępnego napięcia źródła zasilania, które zostanie wykorzystane do zasilania zabezpieczenia, zaleca się wybór przekaźnika z cewką 12 lub 24 V. Jest to konieczne, aby zmniejszyć rozproszoną moc na tranzystorze stabilizatora napięcia (VT1), który musi być zainstalowany na małym radiatorze. Zatem przy napięciu zasilania od 15 do 30 V konieczne jest zastosowanie przekaźnika z cewką o napięciu znamionowym 12 V, a przy napięciu zasilania 50 V lub wyższym przekaźnika z cewką o napięciu 24 V. Korzystając ze źródła zasilania o napięciu od 30 do 50 V, można stosować przekaźnik z cewką zarówno na 12 V, jak i 24 V. W przypadku zastosowania przekaźnika z cewką o napięciu 24 V obowiązkowe jest zastąpienie diody Zenera VD1 (1N4743, 13 V) diodą Zenera o napięciu stabilizacji 24 V, na przykład 1N4749.
Rozważmy obwód interfejsu urządzenia zabezpieczającego z płytkami wzmacniaczy mocy, zasilacza i podłączonego systemu głośników.
Wszystko jest dość jasne i proste. Jedyne, o co może powstać pytanie: dlaczego dwa zaciski GND na płytce obwodu ochronnego i które z nich należy użyć do podłączenia do źródła zasilania? Możesz użyć dowolnego z nich.
Lista elementów radiowych
| Przeznaczenie | Typ | Wartość nominalna | ilość | Uwaga | Wynik | Mój notebook |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1 | Tranzystor bipolarny | Bd139 | 1 | Do zeszytu | ||
| VT2-VT5 | Tranzystor bipolarny | 2N5551 | 4 | Do zeszytu | ||
| VT6, VT7 | Tranzystor bipolarny | KSP13 | 2 | MPSA13 | Do zeszytu | |
| Vd1 | Dioda Zenera | 1N4743A | 1 | 1N4749 (24 V) dla przekaźników 24 V. | Do zeszytu | |
| VD2, VD3 | Dioda prostownicza | 1N4148 | 2 | Do zeszytu | ||
| C1, C2 | 100uF 25 V. | 2 | Do zeszytu | |||
| C3, C4 | Kondensator elektrolityczny | 220uF 25 V. | 2 | Do zeszytu | ||
| R1, R3 | Rezystor |
Istnieje wiele opcji ochrony głośników przed stałym napięciem, kliknięć podczas włączania i wyłączania. Najbardziej zaawansowane z nich są montowane na mikrokontrolerach, kontrolują dużą liczbę kanałów, mają dodatkowe funkcje, na przykład wieloryba datagor
Wygodne, funkcjonalne i małe urządzenia również na specjalistycznych mikroukładach. Niestety nie zawsze są one dostępne, ich dostarczenie pocztą może zająć dużo czasu.
Zainteresowało mnie to - który obwód elementów dyskretnych jest prosty, tani, funkcjonalny i wymaga minimalnej konfiguracji. Moim zdaniem najbardziej odpowiedni, według tych wymagań, schemat.
Ponieważ artykuł jest przeznaczony głównie dla początkujących szynek, postaram się szczegółowo opisać nawet proste rzeczy.
Prototyp ochrony AU - schemat A. Kotowa
Na pierwszy rzut oka istnieje szeroki wybór obwodów, ale po bliższym zbadaniu okazuje się, że mają one wady - wiele części, rzadkie części, niska czułość, potrzeba dostrajania, funkcjonalność w wąskim zakresie napięć zasilania itp.Okazało się, że jest najbardziej odpowiedni.
Jednak ten schemat nie jest pozbawiony wad:
- nie ma szybkiego wyłączenia głośnika, gdy wzmacniacz jest wyłączony,
- ściśle określone napięcie zasilania,
- cały pobierany prąd przepływa przez diodę LED,
- tryb pracy z „oderwaną podstawą” VT10.
Ponadto nie ma schematu napięcia i zaleceń dotyczących strojenia, nie ma obrazu płytki drukowanej.
Zaawansowane obwody ochrony głośników
Te niedociągnięcia można łatwo wyeliminować, oto opcja, którą sfinalizowałem.Numeracja szczegółów planu A. Kotowa została zachowana i kontynuowana.
Chcę zwrócić uwagę na zalety i funkcje programu:
- opóźnienie włączenia jest optymalne 4 sekundy, określone przez łańcuch R5C3,
- obwód D5R8R9C4 po odłączeniu od sieci pozwala szybko odłączyć przekaźnik i wyłączyć głośnik,
- po zadziałaniu zabezpieczenia (przekaźnik zostaje wyłączony) kondensator C3 rozładowuje się szybko i ładuje powoli przez rezystor R5, więc nie nastąpi szybkie chaotyczne przełączanie,
- urządzenie działa w szerokim zakresie napięć, od napięcia zadziałania przekaźnika (plus 2 V) do 36 V (limit dla TL431),
- prawie jedyny rezystor, który należy wybrać - R7 służy do tłumienia nadmiernego napięcia dla przekaźnika, wartości pozostałych rezystorów mogą się kilkakrotnie różnić i nie wymagają wymiany w szerokim zakresie napięć zasilających,
- wszystkie elementy oprócz TL431 działają przy bardzo niskich prądach, co zapewnia wysoką niezawodność,
- zastosowanie TL431 zapewnia kluczowy tryb działania przekaźnika,
- napięcia na kondensatorach oprócz C4 są bardzo małe, nie większe niż 2,5 V, co pozwala na użycie pojemności dla niskich napięć, dlatego przetestowałem opcję z pojedynczymi kondensatorami biegunowymi C1 i C2 dla niskiego napięcia,
- odpowiednia jest dowolna dioda LED (lepiej jasna), ponieważ prąd przez nią jest ustawiany przez rezystor,
- czułość jest bardzo wysoka (rzędu 1 V), lepiej ją zszorstkować, w tym celu na płycie znajdują się obszary dla rezystorów SMD (na schemacie w kolorze szarym).
Własny zasilacz
Jeśli ultradźwięki są zasilane z głównego BP wzmacniacza (np. A. Kotov), \u200b\u200bgdy sieć jest wyłączona, przekaźnik nie zwolni się natychmiast ze względu na dużą pojemność zasilacza i możliwe jest kliknięcie, pęknięcie itp. Tutaj, ze względu na bardzo małą pojemność C4 \u003d 1 -4,7 Przekaźnik uF zwalnia się natychmiast.Możesz zrobić sobie przerwę od transformatora głównego zasilacza ULF, wtedy może być konieczna zmiana dzielnika R8R9, aby zmniejszyć napięcie.
Do „uniwersalności” tego obwodu potrzebny jest zasilacz z transformatorem małej mocy z niskim napięciem uzwojenia wtórnego. Użyłem transformatora ~ 230/12 V o mocy 2 VA. Zasilacz jest wykonany na płycie o tej samej szerokości co jednostka ochronna, są one wygodnie umieszczone na jednej płycie.
Obecność osobnego zasilacza pozwala na użycie jednostki ochronnej z dowolnym wzmacniaczem, w tym prototypowym, co jest szczególnie wygodne, ponieważ głośniki są w tym przypadku bardziej zagrożone.
Części zastosowane i ustawienia
Przekaźnik OMRON G2R-2 jest zainstalowany na 12VDC w przezroczystej obudowie. Nie zostało to zrobione przypadkowo - chociaż ma wymiary większe niż podobne w nierozdzielnym nieprzezroczystym pudełku, można je otworzyć i wyczyścić. W przypadku korzystania z nierozdzielalnego przekaźnika zalecam ostrożne uprzednie przetarcie jego obudowy, aby można było zdjąć z niej pokrywę i umieścić ją na miejscu. Szczególnie doradzam w przypadku używanych przekaźników.Uszczelnione przekaźniki są zwykle mniejsze, więc można je łatwo zainstalować przy minimalnych modyfikacjach płytki drukowanej. Ponieważ umieściłem przekaźniki i zaciski z zaciskami śrubowymi wystarczająco mocno, powtarzając płytkę, upewnij się, że rozmiary zacisków są identyczne, w przeciwnym razie nieznacznie popraw płytkę drukowaną. Możesz obejść się bez zacisków, jest to nawet bardziej niezawodne, ale niewygodne, szczególnie przy konfigurowaniu układów wzmacniaczy.
W przypadku braku błędów instalacyjnych i części serwisowych obwód natychmiast zaczyna działać, wystarczy obliczyć rezystor ograniczający prąd poprzez uzwojenie przekaźnika.
Na przykład zasilacz +18 V, przekaźnik 12 V o rezystancji 280 Ω. Prąd roboczy przekaźnika wynosi 12 V / 280 Ω \u003d 43 mA.
Konieczne jest spłacenie 18 V - 12 V - 2 V (spadek napięcia na otwartym TL431) \u003d 4 wolty.
4 V / 43 mA \u003d 100 omów. Moc rezystora wynosi 43 mA x 4 V \u003d 170 mW, tzn. Potrzebny jest rezystor 0,25 W lub większy. Rezystor ten „stoi” na płytce, dzięki czemu można zainstalować rezystory o różnych rozmiarach i marginesie mocy do 2 watów.
Wszystkie diody, z wyjątkiem bocznikowania uzwojenia przekaźnika, są praktycznie dowolnymi małej mocy, pamiętaj tylko, że oznaczenie paskiem na obudowie KD522 i innych diodach radzieckich jest przeciwieństwem oznaczenia importowego.
W przypadku problemów z działaniem należy przede wszystkim sprawdzić poprawność instalacji części, zwłaszcza diod, tranzystorów i TL431. Następnie sprawdź jakość racji (źle lutowałem wnioski z diod), w tym celu musisz dobrze wypłukać planszę i sprawdzić racje za pomocą lupy (lub dobrego oka).
Następnie sprawdź tryby dla prądu stałego, napięcie u podstawy tranzystorów powinno odpowiadać ± 0,1 V.
Ponieważ wśród początkujących jest pasja do gigantycznej manii i wzmacniaczy o mocy setek watów oraz ze wzmacniaczami o napięciu zasilania rzędu ± 50 V, należy pamiętać, że im wyższa moc wzmacniacza, tym większy prąd płynie przez styki przekaźnika, przy wysokich napięciach prawdopodobieństwo łuku między otwartym styki przekaźnika.
W takim przypadku na tej płycie można zainstalować dowolny przekaźnik z jedną grupą styków, przekaźnik ten będzie pośredni i steruje innym, mocniejszym przekaźnikiem ze stykami zaprojektowanymi dla wyższego prądu i ze zwiększoną odległością między otwartymi stykami. Do tego potężnego przekaźnika będzie można doprowadzić przewody o większym przekroju.
Wszechstronność tego węzła ochronnego z jego „własną” mocą polega na tym, że można go podłączyć do wyjść wzmacniacza mostkowego (zwykle dużej mocy). Wspólny przewód nie jest połączony ze wspólnym drutem wzmacniacza, ale z jednym wyjściem wzmacniacza, ale z jednym wejściem jednostki zabezpieczającej z drugim wyjściem wzmacniacza mostkowego.
Podczas instalowania jednostki zabezpieczającej w gotowym projekcie znika potrzeba oddzielnego zasilacza (w przypadku konwencjonalnego wzmacniacza nie mostkowego).
Całkowity
Zrobiłem dwie kopie - z konwencjonalnymi rezystorami i SMD, płyta pozwala to zrobić. Wrażenia z urządzeń są bardzo dobre. Długość płyty można zmniejszyć o 1 ... 2 cm, szczególnie w przypadku rezystorów SMD, ale wolę szerokie ścieżki, które umożliwiają wielokrotne lutowanie części i wybaczanie przesunięć podczas wiercenia otworów; wystarczające przerwy między ścieżkami.
Nie zapominaj, że takie urządzenie chroni tylko głowice LF przed stałymi napięciami, a wszystkie głowice przed stanami nieustalonymi we wzmacniaczu, w tym w przypadku awarii wzmacniaczy, i nie chroni głowic HF podczas przeciążeń i wzbudzania wzmacniaczy. Jednocześnie to rozwiązanie obwodu umożliwia podłączenie czujników przegrzania, ograniczeń (obcinania), wzbudzenia dla bezpieczeństwa wszystkich głośników.
Ponadto (który jest stosowany w wielu wzmacniaczach) możliwe jest sterowanie podłączeniem jednej lub kilku par głośników do wyjścia wzmacniacza za pomocą przełącznika na przednim panelu wzmacniacza, bez konieczności przepuszczania przez ten przełącznik obwodów sygnałowych wysokoprądowych.
