Bu makalede sunulan cihaz, acil bir durumda (güç amplifikatörünün çıkışında DC voltajı olması durumunda) ses güç amplifikatörüne bağlı hoparlör sistemini korumak (hoparlör sisteminin hasar görmesini önlemek) için tasarlanmıştır. Ek olarak, bu devre, amplifikatör açıldığında duyulabilir geçişleri (hoparlör patlaması ve diğer hoş olmayan sesler) ortadan kaldırmak için hoparlör sisteminin amplifikatöre bağlanmasında bir gecikme sağlar.

Bu cihazın çalışma prensibi yeni değildir ve son derece basittir: amplifikatörün çıkışında (koruma girişi) tehlikeli DC voltajı olmadığında, belirli bir kısa süre sonra röle kontaklarını kullanan akustik sistem bağlanır. Amplifikatörün çıkışına, amplifikatörün çıkışında tehlikeli bir DC voltajı olması durumunda röle kontaklarını açar ve hoparlör sistemi amplifikatör çıkışından ayrılır.

Devrenin iskeleti benim tarafımdan icat edilmedi, genellikle endüstriyel cihazlarda çeşitli varyasyonlarda bulunabilir ve uzun süredir bu tür devreler kendilerini çok iyi kanıtlamıştır.

Bu devrenin özelliklerini ve teknik özelliklerini kısaca listeleyeceğim:
- iki amplifikatör kanalının her biri için bağımsız koruma. Amplifikatör kanallarından birinde acil bir durum olması durumunda, yalnızca hatalı kanalın bağlantısı kesilecektir.
- dahili voltaj regülatörü, koruma cihazının doğrudan güç amplifikatörünün pozitif besleme rayından beslenmesini sağlar.
- izin verilen besleme voltajı aralığı (+ Vc) 15 ila 50V (12V bobinli bir röle kullanırken) veya 30 ila 90V (24V bobinli bir röle kullanırken).
- amplifikatör çıkışında (koruma girişinde) sabit bir voltaj göründüğünde koruma yanıt süresi (akustik sistem kapatma):
0,7 sn (5V koruma girişinde sabit voltajda);
0,25 sn (15V koruma girişinde sabit voltajda);
0.15 sn (25V koruma girişinde sabit voltajda);
0,07 sn (50V koruma girişinde sabit voltajda).
- hoparlör sistemini + 1V / -3.5V kapatmak için gereken amplifikatör çıkışındaki (koruma girişi) minimum sabit voltaj.
- besleme geriliminin uygulandığı andan itibaren hoparlör sistemini amplifikatör çıkışına bağlamak için gecikme süresi 3 saniyedir.
- çıkışında tehlikeli bir sabit voltajın kaybolmasından sonra hoparlör sisteminin UMZCH'nin çıkışına otomatik olarak bağlanması.
- UMZCH çıkışında tehlikeli DC voltajının kaybolmasından sonra akustik sistemin bağlantı süresi - 3 sn.
- elektrik kesintisi veya koruma cihazının arızalanması durumunda hoparlör sisteminin güç amplifikatörünün çıkışından anında ayrılması.

Koruma cihazının kanallarından birinin örneğini kullanarak devrenin çalışma prensibini ele alalım (devreye göre üstte). Devrenin girişinde sıfır sabit voltajda, hem giriş transistörleri VT2 hem de VT4 tamamen kapalıdır. Güç uygulandığında, kapasitör plakalarındaki voltaj yaklaşık 1.2-1.5V'a ulaştığında (güç verildikten yaklaşık 3 saniye sonra), C3 kapasitörü R4 direnci üzerinden şarj olmaya başlar, transistör VT6 açılır ve voltaj eşittir K1 rölesinin bobininde voltaj belirir, voltaj stabilizatörünün (VT1) çıkışı, K1.1 rölesinin kontakları kapalı ve amplifikatörün çıkışı hoparlör sistemine bağlanır. Acil bir durumda, devrenin girişinde koruma cihazının minimum çalışma voltajından daha büyük bir değerde sabit bir voltaj göründüğünde, sabitin işaretine bağlı olarak transistörlerden (VT2 veya VT4) biri açılır. girişteki voltaj - artı veya eksi. Açılan transistör, kapasitör C3'ü ve transistör VT6'nın baz-yayıcı bağlantısını keser, bu da kapanmasına, röle bobinindeki voltajın kaybolmasına ve K1.1 kontaklarının açılmasına neden olur. Hoparlör sisteminin güç amplifikatörünün çıkışıyla bağlantısı kesildi. Koruma cihazının girişindeki sabit voltaj, koruma çalışma voltajının minimum değerinin altına düşer düşmez, VT2 ve VT4 transistörleri kapanır, C3 şarj edilir, transistör VT6 açılır, röle bobininde bir kontrol voltajı belirir ve hoparlör sistem tekrar güç amplifikatörünün çıkışına bağlanır. Transistör VT1, R2 ve VD1 ile birlikte, koruma cihazına güç amplifikatörünün güç kaynağının pozitif barasından veya 15 ila 90V voltajlı başka herhangi bir güç kaynağından güç vermeyi mümkün kılan en basit voltaj regülatörünü oluşturur.

Korumaya güç sağlamak için kullanılacak güç kaynağının mevcut voltajının değerine bağlı olarak, bobini 12 veya 24V olan bir röle seçilmesi tavsiye edilir. Bu, küçük bir soğutucuya takılması gereken voltaj regülatörü transistöründeki (VT1) harcanan gücü azaltmak için gereklidir. Bu nedenle, 15 ila 30V arasında bir besleme gerilimi ile, 12V için tasarlanmış bir bobine ve 50V ve üzeri bir besleme gerilimine sahip bir röle kullanmak gerekir - 24V için tasarlanmış bir bobine sahip bir röle. 30 ila 50V voltajlı bir güç kaynağı kullanırken, hem 12V hem de 24V için bobinli bir röle kullanılmasına izin verilir. 24V için tasarlanmış bobinli bir röle kullanırken, VD1 Zener diyotunu (1N4743, 13V) 24V stabilizasyon voltajına sahip bir Zener diyotu, örneğin 1N4749 ile değiştirmek zorunludur.

Güç amplifikatörü kartları, bir güç kaynağı ve bağlı bir hoparlör sistemi ile bir koruma cihazının arabirimini oluşturmak için bir devre düşünün.

Her şey oldukça açık ve basit. Ortaya çıkabilecek tek soru şudur: Koruma PCB'sinde neden iki GND terminali var ve hangisi güç kaynağına bağlanmak için kullanılmalıdır? Bunlardan herhangi birini kullanabilirsiniz.

radyo elementlerin listesi

atama	bir tip	mezhep	Miktar	Not	Puan	Benim defterim
VT1	Bipolar transistör	BD139	1			not defterine
VT2-VT5	Bipolar transistör	2N5551	4			not defterine
VT6, VT7	Bipolar transistör	KSP13	2	MPSA13		not defterine
VD1	Zener diyot	1N4743A	1	24V röle için 1N4749 (24V)		not defterine
VD2, VD3	doğrultucu diyot	1N4148	2			not defterine
C1, C2		100μF 25V	2			not defterine
C3, C4	Elektrolitik kondansatör	220uF 25V	2			not defterine
R1, R3	direnç

Modernde hoparlör koruma sistemi nedir? güç amplifikatörü bu tür sistemlerin gereksinimlerine karar vermiş olmalı ve karar vermiş olmalıdır.

Temel gereksinimlerden biri, verim... Hoparlörler için herhangi bir potansiyel tehlike, mümkün olan en kısa sürede güç amplifikatörünün çıkışından ayrılmalıdır.

Koruma sistemini sırayla ele alalım: girişten çıkışa (röle) ve sistemin farklı düğümlerinin performansını nasıl etkilediğini belirleyelim.

Akustik sistemlerin koruma sisteminin girişinde, sabit bileşeni ses sinyalinden izole etmek için genellikle kurulur. alçak geçiş filtresi(LPF).

Koruma sisteminin performansını optimize etmek ve aynı zamanda hariç tutmak için yanlış pozitiflerüst kesim frekansının belirlenmesi gereklidir LPF... Uygulamada, tek yan bantlı sistemler için 20Hz limiti oldukça yeterlidir ve minimum gecikme 25 ms içinde. Gerçek bir ses sinyali için, daha yüksek frekanslardaki yarım dalgaların asimetrisi nedeniyle artık gecikmeye gerek yoktur. Ek olarak, tam aralıklı hoparlörlerde, orta ve tweeter'lar çoğunlukla DC bileşeninden ek koruma sağlayan çapraz filtre kapasitörleri aracılığıyla bağlanır.

Bi-amping veya tri-amping sistemleri için, sistemin hızını artırmak ve daha hassas olan orta kademe ve tweeter'lar için güvenilir koruma sağlamak için düşük geçişli filtre elemanlarının derecelendirmelerini yeniden hesaplayarak birkaç koruma sistemi kullanmanız gerekecektir. DC bileşeni.

Alçak geçiren filtre genellikle 6 dB/oktav eğimli basit tek aşamalı bir filtredir. Daha karmaşık filtreler daha iyi görünebilir: iki veya üç katmanlı filtreler. Ancak, deneylerin gösterdiği gibi, onlarla birlikte koruma sisteminin performansının daha kötü olduğu ortaya çıkıyor, çünkü daha iyi yüksek geçişli filtreleme sağlayarak, sinyalin DC bileşenini ayırmak için (daha uzun bir gecikmeyle) daha kötüdürler.

Tablo, koruma sistemini çeşitli amplifikasyon sistemleriyle kullanmak için filtre kondansatörünün kapasitansının değerlerini göstermektedir: geniş bant, bi-amping, tri-amping ve çok bantlı sistemler için farklı geçiş frekansları:

Direnç (R1 ve R2) her durumda 100 kOhm'da kullanılır.

C1 kondansatörü olarak kullanılmamalıdır polar elektrolitik kapasitörler, çünkü küçük bir ters polarite voltajı bile genellikle sistemin güvenilirliğini azaltan arızaya neden olur. Polar olmayan bir elektrolitik kapasitörle ilgili sorunlar varsa, sunulan şemaya göre açarak iki kutuplu olanla kolayca değiştirilebilir:

Bazı müzik türleri yüksek sesle duyuluyorsa yanlış pozitifler koruma sistemi, daha sonra filtre kondansatörünün kapasitesinin arttırılması gerekecektir. Ancak maksimum 47μF'ye kadar, aksi takdirde gecikme süresi kabul edilemez derecede uzun olacaktır.

Sistem performansını etkileyen bir sonraki unsur bir voltaj dedektörüdür. tanımlayan odur sistem yanıt eşiği... Tabii ki, yanıt eşiği ne kadar düşükse, o kadar hızlı bir sistemimiz olur.

Birkaç tipik dedektör devresini ele alalım.

Endüstriyel cihazlar için bile oldukça tipik bir şema:

Test sırasında devre, yaklaşık 0,8-1V pozitif giriş voltajı ve -4V üzerinde negatif voltaj ile güvenilir çalışma gösterdi. Pozitif bir voltaj için yanıt eşiği iyiyse, o zaman negatif bir voltaj için elde edilen değer arzulanan çok şey bırakır.

Runet'te oldukça popüler olan başka bir şema yaklaşık olarak aynı sonuçları gösterdi:

Çalışılan tüm planların bir açıklaması ile sizi sıkmayacağım. Çok iyi sonuçlar veren bir devre örneği vereceğim - pozitif ve negatif giriş voltajları için aynı tetik voltaj değerleri (yaklaşık 0,7 V):

Yakınlaştırmak için tıklayın

Ayrıca bu devre, amplifikatörü açtıktan sonra hoparlör sistemlerinin bağlanmasında ve amplifikatörün besleme voltajlarından herhangi biri kaybolduğunda hoparlörlerin kapatılmasında gecikme sağlar.

Optokuplörler olarak, bilgisayar güç kaynaklarından PC817 optokuplörler burada mükemmel çalışır. Aynı (veya benzer) optokuplörler, monitörler için güç kaynaklarında, DVD oynatıcılarda ve hatta cep telefonları ve akıllı telefonlar için şarj cihazlarında bulunabilir.

Koruma sisteminin hızını artırmanın bir sonraki yolu, radyo amatör tasarımlarında (devrenin bazı komplikasyonları nedeniyle) pratik olarak ortaya çıkmadığından oldukça egzotiktir. yol azaltmaktır röle bobin gerilimi tetiklendikten sonra. Gerçek şu ki, röle üzerinde belirtilen voltaj, çalışma voltajıdır. Çoğu modern röle izin verir kontak kapandıktan sonra bobin üzerindeki voltajı 2-3 kat azaltın. Bu durumda, kontaklar daha önce olduğu gibi güvenilir bir şekilde kapalı kalacak ve kontakların serbest kalma süresi (yani, aslında koruma yanıt süresi) birkaç kez azalacaktır. Ancak, daha önce de belirtildiği gibi, bu yöntem devrenin karmaşıklığını gerektirir.

Koruma sisteminin hızını artırmanın bir sonraki yolu oldukça basit ve ucuzdur, ancak bir nedenden dolayı pratik tasarımlarda aynı derecede nadirdir.

İlk olarak, küçük bir teori. Bildiğiniz gibi, röle sargısı esasen bir endüktans bobinidir, bu nedenle, kontaklarına voltaj bağlandığında veya bağlantısı kesildiğinde, bobinde bir geri EMF meydana gelir. Size geri EMF'nin büyüklüğü hakkında bir fikir vermek için deneylerin sonuçlarını vereceğim.

Nispeten küçük 24 V bobinli bir röle için (sargı direnci 730 Ohm idi), bağlantı kesildiğinde sargıda indüklenen arka EMF voltajı 500V üzerinde... Geri EMF voltajını azaltmak için uygun önlemler alınmadan, böyle bir sistemin güvenilirliğinin oldukça sorgulanabilir olacağı açıktır. Sık operasyonlarda rölenin kendisinin ve röleyi kontrol eden güç transistörünün arızalanma riski vardır. Veya pahalı bir yüksek voltajlı transistöre ihtiyacımız var.

Basit bir halk yöntemi kullanarak arka EMF'den kurtulabilirsiniz - röle sargısına paralel olarak ters bağlantıya bir diyot koyun:

Ancak, birçok radyo amatörü, bu önlemin röle hızında önemli bir düşüşe yol açtığını bilmiyor. OMRON G6B-2214P-US-DC12 tipi röle için deneyler yapıldı. Koruyucu diyot kullanılmadığında kontağın açılma süresi yaklaşık 1,2 ms idi. Koruyucu diyotu taktıktan sonra kontağın açılma süresi 8 ms'ye yükseldi, yani. faktörü!

Koruyucu bir diyot varlığında röle açma süresini önemli ölçüde azaltmaya yardımcı olacaktır ... Zener diyot:

Deneyler, bu seçenek için kontağın açılma süresinin sadece 2,5 ms olduğunu göstermiştir, yani. koruyucu devreler olmadan sadece iki kat daha yüksek.

Zener diyot, röle çalışma gerilimine eşit bir stabilizasyon gerilimi ile seçilmelidir.

Yukarıdaki ipuçları ve diyagramlar, radyo amatörlerinin performanslarını artırmak için hem ev yapımı hem de endüstriyel cihazlarda akustik sistemleri korumak için mevcut sistemleri kolayca değiştirmelerine olanak tanır.

Daha önce öğrendiğimiz gibi, hoparlörlerin güvenilir bir şekilde korunmasını sağlamak için koruma sistemimizin kendi içinde güvenilir olması gerekir. Devrenin güvenilirliğini neyin etkilediği ve bir dahaki sefere nasıl iyileştirileceği hakkında konuşacağız.

Devam edecek.

Birkaç farklı cihaz şeması göz önünde bulundurulur. akustik sistemleri (AC) korumak ve AC'yi ses frekansı güç amplifikatörünün çıkışına bağlamadan önce bir zaman gecikmesi uygulamak için tasarlanmıştır.

Dört transistörde koruma ve açma gecikme devresi

Verilen cihaz, güç açıldığında ve çıkışında herhangi bir polaritede sabit bir voltaj göründüğünde kapatıldığında UMZCH'deki geçici işlemler süresi boyunca hoparlörlerin bağlantısını geciktirmek için tasarlanmıştır.

Pirinç. 1. Dört transistörde yapılan hoparlör koruma cihazının ve açma gecikmesinin şematik bir diyagramı.

Cihazın şematik diyagramı Şekil 1'de gösterilmiştir. Bir diyot distribütöründen (VD1 - VD6) ve VT1 - VT4 transistörlerinde bir elektronik röleden oluşur.

K1 rölesinin kontakları üzerinden hoparlörlerle birlikte UMZCH kanallarının çıkışlarına bağlanır. R1C1, R2C2 devreleri, cihazın ses frekansı titreşimlerinde tetiklenmesini engeller.

Gerekirse, R1C1VD1VD2 devresine benzer şekilde uygun sayıda ek devre bağlanarak ve çok sayıda kontak grubuna sahip bir elektromanyetik röle kullanılarak izlenen kanal sayısı artırılabilir. Koruma cihazının tetiklendiği UMZCH'nin çıkışındaki sabit voltaj, VD7 zener diyotunun stabilizasyon voltajı ile belirlenir ve bununla orantılıdır:

Güç açıldığında (voltaj kaynağı güç kaynağı ünitesi UMZCH olabilir), C3 kapasitörü (direnç R9 aracılığıyla) şarj olmaya başlar, bu nedenle transistör VT4 kapanır ve K1 rölesinin enerjisi kesilir.

Şarj ilerledikçe kondansatör üzerindeki voltaj yükselir, VT4 transistörü açılmaya başlar ve bir süre sonra (yaklaşık 3 s) emiter akımı o kadar yükselir ki K1 rölesi tetiklenir ve hoparlörleri UMZCH çıkışına bağlar.

VT1 - VT3 transistörleri de başlangıç ​​durumunda kapalıdır. Kanallardan herhangi birinin çıkışında yukarıdaki değeri aşan herhangi bir polaritede bir voltaj göründüğünde, transistör VT2, ardından VT1, VT3 açılır. Sonuç olarak, C3 kondansatörü, transistör VT3'ün verici-toplayıcı bölümünden ve R8 direncinden boşalır, transistör VT4 kapanır ve K1 rölesi, hoparlörleri ve cihazın girişini UMZCH'nin çıkışından ayırır.

Transistör VT2 üzerindeki kaskadda olumlu geri bildirim sağlayan transistör VT1, ikincisini açık durumda tutan ve cihazın UMZCH'nin çıkışından bağlantısını kestikten sonra bir "mandal" rolünü oynar: eğer olmasaydı, sonra girişteki voltaj kaybolur ve VT2 transistörü kapanır, VT3 yeniden kapasitör C3'ü şarj etmeye başlar ve şarj süresi geçtikten sonra hoparlörler UMZCH'ye yeniden bağlanır.

Cihaz RES-9 rölesini kullanır (pasaport RS4.524.200). Transistörler KT603b (VT3, VT4) KT315g ile değiştirilebilir. Cihaz 20V güç kaynağı ile çalışmaktadır.

Ters kollektör akımlarından kaynaklanan yüksek voltaj ile, VT1, VT2 transistörlerinin kendiliğinden açılması mümkündür. Bunun olmasını önlemek için, R5, R6 dirençlerinin direncini azaltmak gerekir. Besleme voltajı 30 V'tan fazlaysa, cihaz, izin verilen kollektör-yayıcı voltajı en az olan transistörler kullanmalıdır.

Voltaj düştüğünde (D814a zener diyotu değiştirilerek) R1C1, R2C2 filtrelerinin çıkışlarındaki düşük frekanslı alternatif voltajın amplitüdünün hoparlörlerin kapanmasına neden olan değerlere ulaşmamasına dikkat edilmelidir. Bunu yapmak zor değil - adlandırılmış devrelerin zaman sabitlerini artırmak yeterlidir (örneğin, C1, C2'yi artırın).

Hoparlörler için gelişmiş koruma devresi

Şekil 2'deki koruma cihazı büyük yeteneklere sahiptir.

Pirinç. 2. Bir güç kaynağı UMZCH tarafından desteklenen çıkış voltajı dalgalanmalarından akustik sistemlerin korunmasının şematik diyagramı.

Hoparlörleri, hem güç açıldığında hem de güç kapatıldığında, bir UMZCH arızası durumunda ve ikincisinin olası arıza anlarında - bir veya her iki besleme voltajı azaldığında veya tamamen kaybolduğunda çıkış voltajındaki dalgalanmalardan korur. , ayrıca izin verilen maksimum değeri aştıklarında (bu, stabilize kaynaklardan güç verildiğinde olabilir) ve son olarak, stereo kulaklıkları bağlarken bunların bağlantısını keser. Cihaz, UMZCH'nin çıkış aşamaları ile aynı iki kutuplu kaynaktan güç alır.

Güç açıldığında, C3 kondansatörü şarj olmaya başlar, bu nedenle transistör VT2 açık, VT3 kapalı, K1 rölesinin enerjisi kesilir ve hoparlörler kapatılır. Kondansatör üzerindeki voltaj değere ulaşır ulaşmaz

Zener diyot VD9) stabilizasyon voltajı, bu transistörlerin durumları tersine çevrilir, K1 rölesi tetiklenir ve hoparlör UMZCH kanallarının çıkışlarına bağlanır.

Yukarıdaki formül şu koşullarda geçerlidir:

Şemada belirtilen eleman derecelendirmeleri için gecikme süresi:.

Zener diyot VD11'in stabilizasyon voltajı, koşuldan seçilir. .

Herhangi bir güç kaynağının voltajı birden fazla düştüğünde transistör VT3 kapanır ve K1 rölesi hoparlörleri UMZCH'den ayırır.

Sırasıyla VT1, VT2 transistörlerinin temel devrelerindeki VD7 ve VD9 Zener diyotları aynıdır ve aşağıdakiler dikkate alınarak seçilir. Diyagramdan görülebileceği gibi, transistör VT2'nin açılması (ve dolayısıyla transistör VT3'ün kapanması ve K1 rölesinin serbest bırakılması için), besleme voltajının koşulu karşılaması gerekir:

VD9 zener diyotunun voltajı ve minimum stabilizasyon akımı nerede ve sırasıyla.

Buradan:. Şemada belirtilen dereceler ve parça türleri ile

Bu, negatif besleme voltajının (nominal değere göre) 2,8 V artması durumunda cihazın hoparlörleri kapatacağı anlamına gelir.

Transistör VT1, VD6 - R7 - VD9 devresinin aynısı olan VD1 - R5 - VD7 devresinde açılır. Bu, transistör VT2'nin açılmasına ve transistör VT3'ün kapanmasına, yani. pozitif kutuplu besleme voltajı 8 V arttığında hoparlörleri kapatmak için.

UMZCH'nin çıkışında sabit bir pozitif voltaj olması durumunda, transistör VT2, direnç R3 (veya R4), VD4 (VD5) ve R7VD9 devresinden akan bir akımla açılır. Bu durumda açılmasının koşulu şöyle görünür:

UMZCH'nin çıkışındaki voltaj negatif polariteye sahipse, transistör VT1, R3 (R4) - VD2 (VD3) - R5 - VD7 devresi boyunca açılır.

Stereo telefonları bağlamak için SA1 anahtarının mekanik olarak bağlı olduğu XS1 soketi kullanılır. Stereo telefonların fişi prize takıldığında, anahtar kontakları açılır, K1 rölesi serbest kalır ve hoparlörler UMZCH'den ayrılır.

Aynısı, UMZCH'nin gücünü SB1 düğmesiyle kapattığınızda da olur (A1 - güç kaynağı). Transistör VT3'ün kollektör devresi ve ana besleme devresi neredeyse aynı anda kesildiğinden, geçici akım başlamadan önce hoparlörler kapatılır ve klik sesi duyulmaz.

Cihaz RES-22 rölesini kullanır (pasaport RF-4.500.130). Polar olmayan oksit kapasitörler C1, C2 - K50-6. KT815V transistörü, kabul edilebilir bir kollektör-yayıcı voltajı 50 V'tan fazla olan ve en az değerde bir maksimum kollektör akımı olan herhangi bir başkasıyla değiştirilebilir, burada - röle bobini K1) direncidir.

Zener diyotlar KS527A yerine yukarıdaki formüllerde seçilen stabilizasyon voltajını elde etmek için gerekli sayıda cihazı bağlayarak KS482A, KS510A, KS512A, KS175Zh, KS182Zh, KS191Zh vb. kullanabilirsiniz. Diyotlar VD1 - VD6, VD8, VD10, VD12 - ters voltajı 50 V'tan fazla olan herhangi bir düşük güçlü silikon.

AF sinyalinden güç alan AC koruma devresi

Orijinal hoparlör koruma cihazları (Şekil 3), hoparlörün içine yerleştirilmesine izin veren ses frekansı sinyal voltajından güç alır.

Cihaz, güçte aşırı yük olması durumunda ve ayrıca UMZCH'nin çıkışında herhangi bir polaritenin sabit bir voltajının ortaya çıkması durumunda ikincisini kapatır. Devre, 10 W gücünde ve 4 ohm elektrik direncine sahip hoparlörler kullanır.

Pirinç. 3. AF sinyalinden güç alan akustik kolon korumasının şematik diyagramı.

Başlangıç ​​durumunda, K1 rölesinin enerjisi kesilir ve amplifikatör çıkışından gelen AF (ses frekansı) sinyali, K1.1 kontaklarından hoparlöre gider. Aynı zamanda, VD1 - VD4 köprüsünü düzeltir ve sabit bileşeni, normalde kapalı olan K1.2 kontakları üzerinden VT1 transistörü ve DA1 mikro devresi üzerinde yapılan eşik cihazına beslenir.

Giriş sinyali voltajı çalışma eşiğini aşmadığı sürece, transistör kapalıdır ve DA1 mikro devresinin 12 numaralı pimindeki voltaj, referans kaynağının voltajından daha büyük olan VD6 zener diyotunun stabilizasyon voltajına eşittir. 1,5 ... 3 V aralığında olabilen mikro devrenin. (VD6 zener diyotu, mikro devrenin diferansiyel aşamasının transistörünün ters voltajlı yayıcı bağlantısının bozulmasını önler).

Giriş sinyali cihazın tetik seviyesine ulaştığı anda (R5 düzelticinin kaydırıcısındaki voltaj yaklaşık 1,5 V'tur), VT1 transistörü açılır ve DA1 mikro devresinin 12 pimindeki voltaj örnek olandan daha az olur .

Sonuç olarak, mikro devrenin düzenleyici transistörü açılır, K1 rölesi tetiklenir ve hoparlör UMZCH'den ayrılır ve röle sargısı doğrudan VD1 - VD4 doğrultucu köprüsünün çıkışına bağlanır.

Doğrultulan gerilim rölenin düşürücü gerilimine düştüğünde cihaz eski haline döner. UMZCH'nin çıkışında sabit bir voltaj göründüğünde cihaz benzer şekilde davranır.

Tepki eşiği, bir trimleme direnci R6 ile ayarlanır. Kapasitör C3, sinyal tetikleme eşiğini kısa bir süre aştığında cihazın tetiklenmesini engeller.

Cihazın çalıştığı minimum sinyal voltajı, röle çalıştırma voltajı ile belirlenir. RES-47 rölesi (pasaport RF4.500.407-04) ve şemada belirtilen değerlere sahip parçaların kullanılması durumunda 5 V'u geçmez. VD8 Zener diyotu röle sargısındaki voltajı sınırlar.

K142EN1A mikro devresinin yokluğunda, K142EN1, K142EN2'yi herhangi bir harf indeksi ile kullanabilirsiniz. KD522B diyotları, 40 V'tan daha yüksek bir ters voltaj, en az 100 mA ileri akım ve maksimum frekans (KD51A, K542 serisinin diyot tertibatları, vb.), KS107A dengeleyici - herhangi biriyle değiştirilebilir. silikon diyot, KT3412B transistörü - en az 40 V'luk kabul edilebilir bir toplayıcı-verici voltajına sahip herhangi bir düşük güçlü silikon transistör npn yapılarına sahip.

Güçlü ses üreten cihazların hoparlörlerini korumak için bir cihaz üretirken, KD204A - KD204V, KD212A, KD212B, KD213A, KD213B, vb. diyotları kullanmalı, RES-47 rölesini yüksek akımları değiştirmeye izin veren kontaklarla başka bir röleyle değiştirmelisiniz. ve gerekirse, ve " röle bobini üzerinden gerekli akımı sağlamak için harici transistörlerin "DA1" mikro devresini açın.

Cihaz tetiklendiği anda röle kontaklarında sıçrama meydana gelebilir. DA1 mikro devresinin 16 ve 8 terminalleri arasında 10 ... 20 μF kapasiteli bir kapasitör veya terminali 13 ile transistör VT1'in tabanı arasında 1 kΩ direnç (böylece pozitif bir geri besleme yaratarak) açılarak önlenebilir. ).

Bir direnç optokuplörü kullanan AC koruma devresi

Önerilen cihaz (Şekil 4)

Pirinç. 4. Bir direnç optokuplörü kullanarak akustik sistemlerin korunmasının şematik diyagramı.

stereo amplifikatörün çıkışlarında sabit bir pozitif veya negatif polarite voltajı göründüğünde akustik sistemlerin (AC) hasardan korunmasını sağlar.

Koruma aktüatörünün işlevleri, direnç optokuplörü U1 tarafından gerçekleştirilir. Aşağıdaki gibi çalışır. Çıkış ses yükselticilerinden (UZCH) herhangi birinde negatif veya pozitif bir sabit voltaj göründüğünde, giriş akımı oprondan akmaya başlar ve direncinin direnci keskin bir şekilde azalır.

Sabit voltajın büyüklüğü 3-4 V'a ulaşır ulaşmaz (optocoupler örneğine bağlı olarak), bu direnç o kadar küçük olur ki, transistörler VT1, VT2 kapanır, röle bobini K1'in enerjisi kesilir ve kontakları K1 .1, K1.2 AC'yi UZCH'den ayırın.

Zener diyotları VD1, VD2, optokuplörün giriş akımını 18 mA ile sınırlar. D815A zener diyotları için %15'lik bir stabilizasyon voltajı yayılmasına izin verildiğinden, bu tür numunelerin optokuplörün ışık yayıcısına uygulanan voltajın 5,5 V'u geçmeyecek şekilde seçilmesi gerekir.

Bobinler L1, L2, optokuplörün giriş akımının alternatif bileşenini koruma işlemi olasılığını dışlayan bir değerle sınırlar. ШЛ12 * 12 manyetik çekirdekler üzerinde yapılırlar ve 1200 tur PEL-0.23 tel içerirler. her bir bobinin aktif direnci 36 ohm'dur.

C1 kondansatörünün R1 direnci üzerinden uzun şarj süresi nedeniyle, VT1, VT2 transistörlerinin açılması, K1 rölesinin çalışması ve AC'nin amplifikatöre bağlanması için bir gecikme sağlanır.

Amplifikatör açıldıktan sonra meydana gelen geçici işlemler sonucunda, cihaz hoparlörleri bağlamadan önce sönerler, bu nedenle klik sesleri duyulmaz.

Amplifikatörün gücünü 8B1 anahtarıyla açtığınızda, ikincisinin 1 ve 4 numaralı kontakları kapanır ve VT1, VT2 transistörlerinin anında kapanmasına neden olur. Doğal olarak, hoparlör, içindeki geçişler başlamadan önce amplifikatörden açılır ve hoparlördeki tıklama da duyulmaz.

AC koruma cihazı, güç amplifikatörü için 2 kutuplu bir güç kaynağı ile çalışır. VT1, VT2, C1, R2, K1 elemanlarını seçerken, kaynak voltajının değeri dikkate alınmalıdır.

RES-9, RES-22 röleleri kullanıldığında, koruma cihazının çalışması için bir alarm sistemi eklenebilir (Şekil 5).

Pirinç. 5. AC koruma cihazını ışık sinyali ile destekleme şeması.

Açıklanan cihaz, artı veya eksi 15 V'a eşit bir besleme voltajına sahip belirli bir amplifikatör için geliştirilmiştir. Bu durumda, amplifikatörün çıkışlarından birinde maksimum voltaj göründüğünde, L1 veya L2 bobinlerinde salınan termal güç, güç amplifikatörünün (PA) arızalı olduğu sonucuna varılabileceği ve onu kapatma kararının verildiği süre boyunca önemli aşırı ısınmasını hariç tutan 3 W'ı geçmemelidir.

Bir optokuplör ile koruma devresinin ikinci versiyonu

Daha yüksek bir besleme voltajı ve koruma cihazının tetiklenme anının zamanında tespit edilme garantisinin olmaması ile, biraz değiştirilmiş bir şemaya göre monte edilebilir (Şekil 6).

Pirinç. 6. -30 + 30V'dan güç alan hoparlör koruma cihazının şematik diyagramı.

Bu durumda koruma sistemi tetiklendiğinde güç amplifikatörü kesilir. K1 rölesinin K1.3 kontakları ile optokuplörün ışık yayıcısı, koruma cihazının "Acil Durum" modunda tutulmasına izin veren amplifikatörün güç kaynağına bağlanır.

Ayrıca 2 kutuplu güç kaynağının gerilimlerinden birinin yokluğunda koruma cihazı PA'yı ona bağlamaz ve bu gerilimlerden biri kaybolursa onu kapatır. LED'ler yandığında, amplifikatörde veya güç kaynağında bir arıza vardır.

Şekil 3'teki şemaya göre monte edilen bir cihazda, K1 rölesinin anahtarlama için 4 grup kontağa sahip olması gerekir (RES-22, pasaport RF4.500.130). Böyle bir koruma sistemi şemasının, hoparlördeki tıklamaları önleme işlevini kaybettiğine dikkat edilmelidir.

AF amplifikatörünü ağdan ayıran AC koruma devresi

Şekil 7, amplifikatörü şebekeden ayıran AC koruma cihazının bir şemasını göstermektedir.

Pirinç. 7. AF amplifikatörünü 220V ağından ayıran akustik sistemlerin korunmasının şematik diyagramı.

Amplifikatörü açmak için SB1 düğmesine basmanız gerekir. Bu durumda besleme gerilimi koruma cihazına gidecek, K1 rölesi tetiklenecek ve kontakları SB1 düğmesini bloke edecek, böylece serbest bırakıldığında PA güç kaynağına bağlı kalacaktır.

Amplifikatörü kapatmak için SB2 düğmesine basın. Bu cihazın prensibi yukarıda açıklanana benzer. Çıkışlarından birinde sabit bir voltaj göründüğünde veya besleme voltajı kaybolduğunda çalışır ve amplifikatörü ağdan ayırır.

Düğmeler SB1, SB2, KM21, KMD2-1 ve röle K1-RES-32, RF pasaportu 4.500.335-02 (veya RES-22, RF pasaportu 4.500.130) konumunda sabitleme olmadan.

Hoparlör için pasif koruma sistemi

Hoparlörleri tehlikeli aşırı voltajdan korumanın en yaygın yolu, bir elektromanyetik röle kullanarak onları sinyal kaynağından ayırmaktır.

Bununla birlikte, çoğaltılan sinyale dahil edilen doğrusal olmayan bozulmalar nedeniyle bunu yüksek kaliteli hoparlörlerde kullanmak pratik değildir. Gerçek şu ki, röle kontaklarının yeni ürünlerde 0,1 (en iyi ihtimalle) ile 0,5 Ohm arasında değişen kendi aktif direnci vardır.

Sonuç olarak, önemli büyüklükte bir elektrik akımı içlerinden geçtiğinde, üzerlerinde büyük bir termal güç harcanır. Bu, kontakların yapıldığı metalin oksitlenmesine neden olur, bu da kendi içinde zaten bir bozulma kaynağı olur.

Ek olarak, rölenin çalışması sırasında oksidasyon artar ve kontakların direnci 1 Ohm veya daha fazlasına çıkabilir, bu da hoparlörlerin direnciyle orantılıdır ve geri tepmelerini azaltabilir.

AC korumasının başka bir versiyonunda, üzerlerinde tehlikeli bir aşırı voltaj göründüğünde, UMZCH'nin çıkışları, çıkış aşamasının güç kaynağı devresindeki sigorta tetiklenene kadar bir tristör kullanılarak ortak kabloya bağlanır.

Bununla birlikte, UMZCH'nin kendisi için belirli bir tehlike oluşturduğu ve sigortaların değiştirilmesi ihtiyacı ile ilişkili olduğu için bu yöntemin de önemli dezavantajları vardır.

Bir dizi yabancı hoparlörde, HF ve MF kafalarını korumak için özel olarak tasarlanmış polikristal elemanlar kullanılır, ancak bunlar sinyalde daha da büyük bozulmalara neden olur ve ayrıca yüksek sınıf hoparlörlerde kullanılamaz.

Hoparlörlerin pasif koruması için önerilen cihaz, ses frekans sinyalinin güçlü bir diyot simetrik sınırlayıcısıdır (Şekil 8).

Pirinç. 8. Güçlü diyot simetrik ses frekansı sinyal sınırlayıcı.

Korumalı devreye paralel olarak bağlanan 2 kutuplu bir biçimde yapılır: ya bir bütün olarak AC ya da yayıcılarından bazıları, örneğin HF veya MF kafası. İkinci durumda, doğrudan hoparlöre kurulur ve ilkinde hem UMZCH'nin çıkışına hem de hoparlörün kendisine yerleştirilebilir.

Cihaz aşağıdaki gibi çalışır. Terminallerinde ayarlanan limit eşiğini aşan bir voltaj göründüğünde, ilgili dalın diyotları açılır ve akım bunlardan akmaya başlar.

Diyotlarda belirli bir termal güç dağıtılır ve hoparlöre veya vericiye sağlanan sinyal, voltajda ve buna bağlı olarak güçte hafifçe sınırlandırılır.

AC'ye verilen voltaj tepki eşiğinin altına düştüğünde cihaz kapanır. Bekleme modunda, koruma cihazı ses frekansını etkilemez, çünkü bu durumda her iki dalın diyotları kapalıdır ve sonuçta ortaya çıkan kapasitans ihmal edilebilir.

Cihaz, yüksek aşırı yük kapasitesine, artırılmış maksimum çalışma frekansına ve küçük içsel kapasiteye sahip güçlü doğrultucu diyotlar kullanmalıdır. en yaygın olanlardan, KD213'ü herhangi bir harf dizini ile ve ayrıca KD2994, KD2995, KD2998, kd2999'u önerebiliriz.

Bu diyotlar, tipine bağlı olarak 10-30 A ve daha fazla doğru akıma izin verir ve içlerinden geçen maksimum darbe akımı 100 A'ya ulaşabilir.

Soğutucu olmadan, her diyot yaklaşık 1 W'lık bir elektrik gücü dağıtabilir, bu da yaklaşık 1 A'lik bir akıma karşılık gelir. En basit plakalı ısı alıcılara takıldığında, her bir diyot tarafından dağıtılan güç 20 W'a yükseltilebilir. . İncirde. Şekil 9, plakalı ısı alıcıları kullanan olası bir koruyucu cihaz tasarımını göstermektedir.

Pirinç. 9. Plakalı ısı alıcıları kullanan koruyucu cihazların olası tasarımı.

Koruma cihazının özelliklerinden aşağıdakiler dikkate alınmalıdır. Diyotlar açıldığında, içlerinden küçük bir akım akar. Bu durumda, diyotların her birini açmak için tipine bağlı olarak 0,6 ... 0,7 V'luk bir voltaj gerekir.

Koruma cihazının soketlerindeki voltajın daha da artmasıyla, geçen akım artar ve buna bağlı olarak diyot bağlantılarındaki voltaj düşüşü artar. Değeri, 10 ... 30 A'ya kadar olan akım aralığında 1 ... 1,4 V'a kadar olabilir.

Koruma cihazının hesaplanması, diyotların tipini ve her daldaki sayılarını belirlemeye indirgenmiştir. Bunu yapmak için, gücü ve voltajı sınırlama eşiğini belirlemek gerekir.

10 W güç derecesine ve 8 ohm normal empedansa sahip bir hoparlörü aşırı yüklenmeye karşı korumak istediğimizi varsayalım.

Bu durumda, voltajın yaklaşık 8 W güç seviyesinde belirlenmesi tavsiye edilir. Daha sonra, 8 V'luk bir giriş voltajında ​​kafadan 1 A'lık bir akım akmalıdır.

0,6 V eşik voltajına sahip KD213 diyotları kullanırken, her bir koldaki diyot sayısı yaklaşık 13'tür. 2 kol için toplam 26 diyot.

Böyle bir koruma sisteminin teknik özellikleri çok yüksek olacaktır. Tepki eşiği 8 V'tur. 10 A diyotlardan geçen bir akımda korunan devre üzerindeki maksimum güç sınırlaması seviyesi yaklaşık 30 W'tır. Koruma sistemi tarafından emilen ilk güç yaklaşık 4 + 4 W'tır, maksimum 10 A akımda ve bir soğutucu kullanıldığında 130 W'a kadardır.

Diyotları seçerken, 1 V'luk bir voltaj düşüşü ile maksimum 20 ... 30 A akıma izin verenlere tercih edilir. Bunlar şunları içerir: KD2994.

KD213'ten çok daha pahalıdırlar, ancak amaçlarımız için önemli ölçüde daha iyi özelliklere sahiptirler. Bu nedenle, eşik voltajları daha yüksektir ve yaklaşık 0,7 V'tur ve 20 A akımdaki voltaj düşüşü sadece 1,1 V'tur. Ek olarak, durumları bir baskılı devre kartına monte etmek ve bir soğutucuyu sabitlemek için daha uygundur.

Yukarıdaki hesaplamada (KD213 yerine) KD2994 kullanıldığında, şubelerdeki sayıları 13'ten 11'e düşecek ve bu da yüksek maliyeti kısmen telafi edecektir. Koruma cihazının özelliği çok daha düz olacaktır: 10 A diyotlardan geçen bir akımla, korumalı devredeki güç sınırlama seviyesi artık 30 değil, sadece 12 W olacaktır. Bu durumda koruma sistemi 100 + 100 watt mertebesindeki gücü emecektir.

Açıklanan devrenin yüksek kaliteli ses üretme yolunda kullanılması, özellikle UMZCH'nin çıkış aşaması saf A sınıfında çalışıyorsa, geleneksel koruma cihazlarının neden olduğu bozulmalardan tamamen kurtulmanızı sağlar.

Nispeten düşük güçlü hoparlörleri ve yayıcıları korumak için önerilen sistemin kullanılması en çok tavsiye edilir. Bununla birlikte, hoparlörde uygun araçların ve boş alanın mevcudiyeti ile, düşük frekanslı emitörlerin korunması için de önerilebilir.

Doğru, bu durumda paralel bağlı diyot dallarının sayısını artırmak gerekli olacaktır. Yani 2 özdeş diyot dalı paralel bağlandığında koruma sisteminin emdiği güç 2 kat artar.

Gecikme ve hoparlör koruma cihazı

Bu cihazın şematik bir diyagramı Şekil 10'da gösterilmektedir. Bir düşük geçiş filtresi R1R2C1, bir transistör VT1 üzerindeki bir zaman rölesi ve R1 - R4, C1 elemanları ve bir transistör VT2 üzerindeki bir anahtardan oluşur.

Güç açıldığında, C1 kondansatörü R1, R2 dirençleri üzerinden şarj olmaya başlar. Şarj süresi boyunca transistör VT1 açık olacak, VT2 kapanacak ve akım röle bobininden akmayacaktır.

Pirinç. 10. İki transistör üzerine monte edilmiş hoparlörlerin aktivasyonunu ve korunmasını geciktirmek için cihazın şeması.

Direnç R3, transistör VT1'in temel akımının kapasitörün şarjı üzerindeki etkisini ortadan kaldırır ve koruma cihazının pozitif eşiğini arttırır.

Kondansatör şarj edildiğinde, transistör VT1'in tabanındaki voltaj düşecek ve kapanacak ve onunla ilişkili anahtar transistör VT2 açılacak ve akım K1 rölesinin bobininden akacaktır. Röle çalışacak ve kapalı kontakları K1.1 ve K1.2, hoparlörleri amplifikatöre bağlayacaktır. Açma gecikmesi yaklaşık 4 s'dir.

Amplifikatörün çıkışlarından birinde sabit bir pozitif polarite voltajı belirirse, bu, C1 kondansatörünün kısmi deşarjına yol açacaktır, transistör VT1'i açar ve transistör VT2'yi kapatır.

Sonuç olarak, röle bobininden geçen akım duracak ve kontakları hoparlörleri amplifikatörlerden ayıracaktır. İkincisinin çıkışlarında sabit bir negatif polarite voltajı belirirse, doğrudan VD1 diyotu üzerinden transistör VT2'nin tabanına gidecek, kapatacak ve böylece K1, K1.1, K1 kontaklarının enerjisini kesecektir. 2 tanesi açılacak ve hoparlörleri amplifikatörden tekrar çıkaracaktır. Diyot VD1, VD2, giriş transistörü VT1'in tabanındaki maksimum negatif voltajı 1,3 V ile sınırlar.

Hem hoparlör koruma modunda hem de hoparlör açma gecikme modunda, kapasitör C1 aynı devreler üzerinden şarj edilse de, koruma yanıt süresi bir büyüklük sırası daha kısadır, çünkü bunun için kapasitör potansiyelini yalnızca bir miktar değiştirmelidir. birkaç volt. Koruma çalışma eşikleri + -4 V'tan fazla değildir.

Düzgün üretilmiş bir cihaz hemen çalışmaya başlar ve herhangi bir ayar gerektirmez. Herhangi bir silikon diyot kullanılabilir. Elemanların geri kalanı, şemada belirtilenlerin uygulanması arzu edilir.

Röle K1 - RES-9, yaklaşık 400 ohm sargı direncine sahip RS4.524.200 pasaportu. Seçilen besleme voltajında ​​çalışan diğer herhangi bir röle de uygundur, ancak bu durumda, negatif koruma çalışma eşiğinin bağlı olduğu bir direnç R4 seçmeniz gerekir.

Cihaz, besleme gerilimi 20 ... 30 V arasında değiştiğinde çalışır. Farklı bir besleme gerilimi ile, direnç R4'ün direncini değiştirmek gerekli olacaktır.

Bu cihazın dezavantajı, 1 V'tan fazla olmayan dalgalanmaya sahip bir kaynaktan güç verme ihtiyacıdır, aksi takdirde yanlış alarmlar mümkündür.

Edebiyat:

1. Voishillo A. - “LF amplifikatörlerinin yükünü açma yöntemleri hakkında” Radyo 1979 No. 11 s. 36, 37;
2. Kornev I. "Hoparlörlerin korunması" Radio'1960 No. 5 s. 28;
3. Roganov V. “Hoparlör koruma cihazı” Radyo’1981 No. 11 s. 44, 45; 1982 Sayı 4 s. 62;
4. “Hoparlör koruma cihazları” Radio'1983 No. 2 s. 61;
5. Baraboshkin D. “Güç amplifikatörü koruma ünitesi” Radio'1983 # 8 s. 62, 63;
6. Reshetnikov O. “Optikokuplörlere dayalı koruma cihazı” Radyo'1984 No. 12 s. 53;
7. “Hoparlör koruma cihazları” Radyo'1986 No. 10 s. 56-58.

Evrensel AC koruma ünitesi, küçük boyutlu parçalar üzerine yapılmıştır ve böyle bir korumaya sahip olmayan herhangi bir amplifikatöre yerleştirilebilir. Bu ünitenin özelliği, şebekeden yerleşik güç kaynağının, güvenilir elektromanyetik rölelerin ve amplifikatör çıkışında sabit bir voltajın görünümünün LED göstergesinin kullanılmasıdır. Cihaz, kısa süreli elektrik kesintilerinden sonra bile sabit gecikme ve koruma sağlar.

Bir amplifikatöre güç sağlandığında, bir hoparlör sisteminde (AC) yüksek bir patlama (pop) meydana gelebileceği bilinmektedir. Bu fenomeni ortadan kaldırmak için, yükü UMZCH'nin çıkışına tüm geçişleri tamamlamak için yeterli bir gecikmeyle (genellikle 1 ... 3 s) bağlamak gerekir. Güç kapatıldığında, amplifikatör güç filtresinin depolama kapasitörleri gözle görülür şekilde boşalana kadar (%20'den fazla) AC kapanmalıdır. Aksi takdirde, kapatma işlemi hoş olmayan sesler veya tıklamalar da oluşturabilir.

Sunulan modül, amplifikatörü (aslında AC) sessizce açma ve kapatma işlevlerini uygular ve ayrıca UMZCH'nin çıkışında acil durum çalışmasıyla ilişkili sabit bir voltaj göründüğünde AC düşük frekanslı kafaları korumanıza izin verir veya arıza.

Özellikler

Besleme gerilimi, V ........... 190 ... 264

Koruma çalıştırma gerilimi, V ................. 0.6 ... 0.7

Açma / yeniden başlatma gecikme süresi, s ........... 2.5 ... 3

Koruma tepki süresi (U in = 2 V), s, en fazla 1,4

Koruma tepki süresi (U in = 20 V), s, 0,25'ten fazla değil

Modül kapanma süresi, s, artık yok ................. 0.25

Güç tüketimi, W, artık yok ................. 2.5

Maksimum anahtarlama akımı, A ..................... 12

AU'nun gecikmesinin ve korunmasının uygulanması hakkında hiçbir soru yoktur. Ancak, (nispeten kısa süreli) şebeke voltajı kaybı durumunda, ancak bir geçici ve bir tıklama oluşması için yeterli olduğunda AC'nin hızlı bir şekilde kesilmesi nasıl uygulanır? İki makul seçenek vardır: UMZCH'yi besleyen transformatörün mevcut sekonder sargılarından birinde (μRS1237 mikro devresinde uygulandığı gibi) alternatif voltajın varlığı hakkında bilgi kullanmak veya ayrı bir güç transformatörü kullanmak (veya ek sargıdan) UMZCH trafosu) koruma ünitesi için. İlk seçenek, modülün çok yönlülüğünü daraltan belirli kısıtlamalar getirir. İkincisi, koruma ünitesinin AC'yi UMZCH güç kaynağındaki kapasitörlerin boşalmasından daha hızlı kapatması garanti edildiğinden, cihazın güç kaynağında küçük kapasiteli bir yumuşatma kapasitörü kullanmanıza izin verir.

Açıkçası, ikinci seçenek daha güvenilir ve uygulanması daha kolay, modülü hemen hemen her amplifikatöre bağlamanıza izin veriyor. Bu çözümün dezavantajı, ek bir güç kaynağının kullanılması nedeniyle daha yüksek maliyettir, ancak burada çok yönlülük ve güvenilirlik hakimdir.

Cihaz şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 1. Girişleri, stereo UMZCH kanallarının çıkışlarına ve çıkışlar ilgili kanalların yüklerine (AC) bağlanmalıdır. Modülün ortak kablosu, hoparlörler (veya çapraz) doğrudan amplifikatörün ortak kablosuna bağlanır.

Pirinç. 1. Cihaz şeması

Besleme voltajı uygulandığında, C6 kondansatörü, VT4 transistörünü açmak için yeterli olan direnç R10 ila 1,9 V (direnç R10 ve R11 dirençlerinin oranı ile belirlenir) üzerinden yavaşça şarj edilir. K1, K2 röleleri etkinleştirilir ve yük yükselticiye bağlanır.

Cihaz girişlerinden herhangi birinde (X2a, X3a kontakları) ± 0,6 ... 0,7 V'tan daha yüksek bir sabit voltaj oluştuğunda, ilgili transistör açılır (VT1 - pozitif polarite voltajı için, VT2 - negatif polarite için), optokuplör U1 veya U2'nin yayan diyotu. Optokuplörün aydınlatılmış fototransistörü direnç R8 aracılığıyla kapasitör C6'yı boşaltır ve alan etkili transistör VT4 kapanır ve rölenin enerjisini keser. HL1 LED'inin parlaması, AC'nin bağlantısının kesildiğini ve UMZCH arızasını gösterir. Direnç R8, kapasitör C6'nın deşarj akımını sınırlar ve direnç bölücü R4R5, besleme voltajının yapay bir orta noktasını sağlar.

Bu koruma cihazlarının ve AC'nin gecikmeli açılmasının çoğu hoş olmayan bir dezavantaja sahiptir - güç kapatıldıktan sonra kısa bir süre için yeniden başlatma gecikmesi yoktur. Böyle bir duruma bir örnek, ağdaki kısa süreli bir elektrik kesintisidir. Bu dezavantaj, böyle bir düğüm kullanıldığında AU ve bir bütün olarak tüm ekipman için uygun koruma seviyesinin elde edilmesine izin vermez. Bu dezavantajı ortadan kaldırmak için R9, C5, VT3 elemanları tanıtıldı. Bu devre, besleme voltajı kaybolduğunda ve göründüğünde kısa bir süre tetiklenir ve koruma ünitesinin normal sonraki başlatmasını sağlayan kapasitör C6'yı boşaltır. Azaltılmış açma voltajına (yaklaşık 1,5 V) sahip bir alan etkili transistör VT4'ün kullanılması, daha düşük bir C6 şarj voltajı sağlar ve yeniden başlatma süresi, ilk açma zamanına neredeyse eşittir. C6 kondansatörünün şarj-deşarj süresi sabitlerini korurken, R8-R11 dirençlerinin direncini artırarak kapasitesi sırasıyla önemli ölçüde azaltılabilir. C1 kondansatörünün kapasitesinin arttırılması önerilmez - koruma ünitesinin kapanma hızını belirler.

230 V nominal şebeke voltajında ​​ve 25 ° C oda sıcaklığında, DA1 dengeleyici 50 ... 52 ° C'ye kadar ısınır. Maksimum 274 V alternatif voltajda test edildiğinde (LATR'nin yetenekleriyle sınırlıdır), stabilizatör ısıtması 64 ... 65 ° C idi - hepsi normal aralıkta. R1 direncini hariç tutarsanız, ünitenin güç kaynağı için izin verilen alt sınır 170 V'a düşecek, ancak aynı zamanda DA1'in ısınması ortalama 10 ... 12 o C artacaktır. bu değişikliğin yalnızca ağdaki voltajın her zaman nominal değerin altında olduğu alanlar için önerildiğini açıkça belirtin ...

UMZCH'nin her iki kanalının da başarısız olduğu ve çıkıştaki ilk kanalda bir durum hayal edersek, bir polaritede bir voltaj oluşur ve ikincisinde - ters polaritede, çıkışındaki voltaja eşit büyüklüktedir. ilk kanal (0,6 ... 0 , 7 V'den küçük bir farkla), daha sonra R2 ve R3 dirençleri üzerinden toplandıktan sonra, transistör VT1 veya VT2'yi açmak için yeterli olmayan bir voltaj elde edilecektir. Yani koruma sistemi çalışmayacaktır ve bu bir dezavantajdır (bu dirençlerden birinin direncini ± %10 değiştirerek üstesinden gelinebilir). Ancak böyle bir olayın olasılığı ihmal edilebilir ve daha ziyade bir başarısızlığın varsayımsal simülasyonunun bir örneğidir.

66x45 mm boyutlarına sahip baskılı devre kartı (Şekil 2) folyo kaplı fiberglastan yapılmıştır ve SOT-23 kasalarına, 0805 boyutundaki dirençlere (dirençler R1 ve R13 - 1206 hariç) transistör takmak için tasarlanmıştır, bir SMA paketinde 0805 boyutunda C2, C5 kapasitörleri ve VD2 diyotu. Fotoğrafta şek. Şekil 3, monte edilmiş levhayı yüzeye montaj parçalarının lehimleme tarafından göstermektedir.

Pirinç. 2. Baskılı devre kartı

Pirinç. 3. Yüzeye montaj parçalarının lehimleme tarafına monte edilmiş PCB

T1 olarak, 12 V ikincil sargılı düşük güçlü bir transformatör TPK-2 kullanılır.Diyot köprüsü, baskılı devre kartında iki koltuk bulunan DB103S-DB107S veya MB2S-MB6S serilerinden herhangi biri olabilir. Diyot VD2 - 1 A ileri akımı ve en az 200 V ters izin verilen voltajı olan herhangi biri.

Röle sargıları, 12 V'luk bir voltajda 30 mA'dan (artırılmış hassasiyet) fazla olmayan bir akım tüketimi için olmalıdır. İki çift kontaklı bir röle kullanılabilir, ancak yazar daha fazla bir anahtarlama akımı için bir tane bulamadı. 8 ... 10 A'dan daha büyük. Bunların TRU-12VDC-SB-CL röle şemasındaki avantajı, kontaklarda AgCdO (gümüş-kadmiyum oksit) tozuna sahip olmaları, mekanik aşınmaya dayanıklı olmaları ve maksimum anahtarlama akımına sahip olmalarıdır. 12 A. Bunları SONGLE'dan daha uygun fiyatlı SRD (T73) 12VDC röleleri -LS-C ile değiştirerek 10 A'e kadar anahtarlama akımına izin verebilirsiniz.

Optokuplör U1, U2 hemen hemen her uygun yapı ile kullanılabilir, örneğin PS2501, PC817. LED HL1 - örneğin AL307 serisinden veya diğerlerinden herhangi bir, tercihen kırmızı parıltı rengi.

VT1-VT3 transistörleri, ilgili yapı ve boyuttaki diğer düşük güçlü transistörlerle değiştirilebilir. MMBT5551, MMBT4401 (VT1, VT3) ve MMBT5401, MMBT4403 (VT2) kullanmak mümkündür.

Düşük kapı eşik voltajına (Kapı Eşik Voltajı) sahip n-kanal alan etkili transistör (FET) VT4'ün yedeği olarak NTR4003N, IRLML2502'yi önerebiliriz. Bu tür değiştirmeler mevcut değilse, açık kanalın direncine 3 ... 5 Ohm'dan fazla olmayan, yalıtımlı bir kapıya sahip başka bir n-kanal FET kullanılmasına izin verilir, maksimum drenaj kaynağı voltajı en az 20 V ve maksimum boşaltma akımı en az 300 mA ... Bu durumda devrede aşağıdaki değişikliklerin yapılması gerekecektir: R8 = 75 Ohm, R10 = R11 = 68 kOhm, C6 = 47 μF 16 V'ta. Ancak hızlı bir yeniden başlatma sırasında gecikme süresinin artacağı unutulmamalıdır. hafifçe azaltın. Farklı PT'ler için açma eşiği seviyesi önemli ölçüde farklılık gösterebileceğinden, eşitlik durumundan bir çift direnç R10, R11 seçilerek rölenin açılması için gecikme süresinin düzeltilmesi gerekebilir.

Sigorta eki FU1, 0,16 veya 0,25 A'lik bir akım için kullanılabilir, örneğin, bir panoya montaj için küçük boyutlara ve esnek kablolara sahip ev tipi VP4-10 0,2 A. X1-X3 - DG127, XY304 veya benzeri seri terminal blokları. Diyagramdan da anlaşılacağı gibi X1'deki merkez pimi kullanılmamaktadır. Bu, ana besleme iletkenleri arasındaki boşluğu artırmak için yapılır.

Monte edilen cihazın (Şekil 4'teki fotoğrafı) ayarlanması gerekmez ve güç verildikten hemen sonra çalışır. Tasarımı birçok kez tekrarlandı ve yüksek güvenilirliği uzun süreli çalışma ile onaylandı.

Pirinç. 4. Montajlı cihaz

İncirde. Şekil 5, küçük boyutlu bir transformatörü hariç tutmanıza izin veren bir diyagramı gösterir. Örnek olarak, +/- 30 V voltajlı UMZCH güç kaynağı ünitesinin basitleştirilmiş bir şeması gösterilmektedir.Aynı zamanda, hem devre hem de modülü amplifikatöre bağlama yöntemi biraz değişmiştir.

Pirinç. 5. Küçük boyutlu bir transformatörü ortadan kaldırma planı

Modül, R8, R9 sönümleme dirençleri aracılığıyla iki kutuplu bir güç kaynağına sahiptir, bu nedenle yapay bir orta nokta oluşumu gerekli değildir (Şekil 2'de R4, R5 dirençleri). Daha fazla verimlilik için röleler seri olarak bağlanır ve güç kaynağı filtresi olarak bir kapasitör (C4) eklenir.

Voltajı optokuplör U3'e sağlanan VD1, R5, C3 bileşenlerinde yarım dalga doğrultucu yapılır. İlk durumda, direnç R10 nedeniyle, transistör VT3 doyma modundadır, optokuplör U3'ün yayan diyotunda voltaj görünene kadar C5 kapasitörünü atlar, ardından VT3 kapanır ve C5 yavaşça şarj olmaya başlar, transistörü açar VT4. Bu durumda, yükü bağlamak için toplam gecikme süresi 2 ... 2,5 s'ye ulaşır.

Amplifikatör kapatıldığında, C3 kondansatörü hızla boşalır ve optokuplör U3'ün enerjisini keser. VT3 transistörü, C5 kondansatörünü açar ve boşaltır, bunun sonucunda yüklü röleler kapanır. Böylece, toplam süre 0,3 ... 0,5 s'den fazla olmayan hızlı bir kapatma mekanizması uygulanır.

Açılmanın sonraki başlangıcı, Şekil 1'deki devrenin aksine, boşalmış bir kapasitör C5 ile gerçekleşir. 2, zorunlu deşarjı gerekli değildir.

VT4 olarak, 2 ... 5 V eşik açma voltajına ve en az 1 A maksimum boşaltma akımına sahip bir n-kanallı PT kullanabilirsiniz, örneğin, IRF510-IRF540, IRF610-IRF640. Doğrultucu diyot VD1 - en az 100 V ters voltajı ve 100 mA ileri akımı olan herhangi biri: SF12-SF16, 1 N4002-1N4007, vb. Ohm.

Not: Transistör VT3'ün tabanı ve yayıcısı arasındaki çalışmanın güvenilirliğini artırmak için (Şekil 1), 50 ... 100 kOhm dirençli bir direnç takmalısınız.

Edebiyat

1. Ataev DI, Bolotnikov VA Yüksek kaliteli ses yükselticilerinin işlevsel birimleri. - M.: Radyo ve iletişim, 1989, s. 120.

2. UPC1237. Stereo güç amplifikatörü için koruyucu IC. - URL: http://www.unisonic.com. tw / veri sayfası / UPCI 237.pdf (03/21/16).

Basım tarihi: 10.07.2016

okuyucuların görüşleri

• Rymkin / 05.02.2019 - 03:06
  Merhaba! 15 voltluk bir transformatör kullanılabilir mi? Yazıda bir yazım hatası, "Onları SONGLE'dan 10 A'e kadar anahtarlama akımına izin veren daha uygun fiyatlı SRD (T73) 12VDC-LSC röleleri ile değiştirebilirsiniz.", aslında, SRD (T73) 12VDC-SL-C röle marka.

Hoparlörü sabit voltajdan korumak için birçok seçenek vardır, açarken ve kapatırken tıklamalar. Bunların en gelişmişleri mikrodenetleyicilere monte edilir, çok sayıda kanalı kontrol eder, örneğin bir datagore balinası gibi ek işlevlere sahiptir.

Kullanışlı, işlevsel ve küçük boyutlu cihazlar da özel mikro devrelere dayanmaktadır. Ne yazık ki, her zaman mevcut değildirler ve posta ile teslim edilmeleri uzun zaman alabilir.

Hangi ayrık elemanlar devresinin basit, ucuz, işlevsel olduğunu ve minimum ayar gerektirdiğini merak ettim. Bana göre bu gereksinimlere en uygun şemayı dikkatinize sunuyorum.
Makale esas olarak acemi radyo amatörleri için tasarlandığından, basit şeyleri bile ayrıntılı olarak açıklamaya çalışacağım.

Konuşmacının korunmasının prototipi - A. Kotov'un planı

İlk bakışta, geniş bir devre seçimi var, ancak daha yakından incelendiğinde, dezavantajları olduğu ortaya çıkıyor - birçok parça, kıt parçalar, düşük hassasiyet, ayar ihtiyacı, dar bir besleme voltajı aralığında çalışabilirlik, vb.

En uygun olduğu ortaya çıktı.

Ancak, bu şema dezavantajları olmadan değildir:
- amplifikatör kapatıldığında hoparlörün hızlı bir şekilde bağlantısının kesilmesi olmaz,
- kesin olarak tanımlanmış besleme gerilimi,
- tüketilen tüm akım LED üzerinden akar,
- "yırtık taban" VT10 ile çalışma modu.
Ayrıca voltaj şeması ve ayar önerileri, PCB çizimi yoktur.

Gelişmiş hoparlör koruma devresi

Bu eksiklikler kolayca giderilir, işte benim değiştirdiğim versiyon.

A. Kotov'un planının detaylarının numaralandırılması korundu ve devam etti.
Programın avantajlarını ve özelliklerini not etmek istiyorum:
- açma gecikmesi, R5C3 zinciri tarafından belirlenen optimal 4 saniyedir,
- ağ bağlantısı kesildiğinde D5R8R9C4 devresi, rölenin enerjisini hızlı bir şekilde kesmenize ve AC'yi kapatmanıza olanak tanır,
- koruma tetiklendikten sonra (röleyi kapatarak), kapasitör C3 hızla boşalır ve direnç R5 üzerinden yavaşça şarj olur, bu nedenle hızlı kaotik anahtarlama olmaz,
- cihaz, röle çalıştırma voltajından (artı 2 V) 36 V'a (TL431 için limit) kadar geniş bir voltaj aralığında çalışır,
- pratik olarak seçim gerektiren tek direnç - R7, röle için aşırı voltajı söndürmeye hizmet eder, kalan dirençlerin değerleri birkaç kez değişebilir ve çok çeşitli besleme voltajlarında değiştirme gerektirmez,
- TL431 hariç tüm elemanlar çok düşük akımlarda çalışır, bu da yüksek güvenilirlik sağlar,
- TL431 kullanımı, rölenin anahtar çalışma modunu sağlar,
- C4 hariç kapasitörlerdeki voltajlar çok küçük, 2,5 V'tan fazla değil, bu da düşük voltajlar için kapasitör kullanımına izin veriyor, bu yüzden seçeneği düşük voltaj için tek kutuplu C1 ve C2 kapasitörleriyle test ettim,
- içinden geçen akım bir direnç tarafından ayarlandığından, herhangi bir LED uygundur (daha parlak),
- hassasiyet çok yüksektir (yaklaşık 1 V), kaba yapmak daha iyidir, bunun için kartta SMD dirençleri için pedler vardır (şemada gri).

Kendi PSU'su

Ultrasonu amplifikatörün ana güç kaynağı ünitesinden (A. Kotov'da olduğu gibi) çalıştırırsanız, ağ kapatıldığında, güç kaynağı ünitesinin büyük kapasitansları ve bir tıklama nedeniyle röle hemen serbest bırakılmaz , cızırtı vb. burada çok küçük kapasite nedeniyle C4 = 1 -4.7 uF röleyi hemen serbest bırakır.

ULF'nin ana güç kaynağı ünitesinin transformatöründen bir değişiklik alabilir, ardından voltajı azaltmak için bölücü R8R9'u değiştirmeniz gerekebilir.

Bu devrenin "evrenselliği" için, düşük ikincil voltajlı düşük güçlü transformatörlü bir güç kaynağı ünitesine ihtiyaç vardır. 230/12 V ~ 2 VA trafo kullandım. Güç kaynağı, koruma ünitesiyle aynı genişlikte bir pano üzerinde yapılır, bunları bir panoya yerleştirmek uygundur.

Ayrı bir güç kaynağı ünitesinin varlığı, koruma ünitesinin, bir devre tahtası amplifikatörü de dahil olmak üzere herhangi bir amplifikatör ile kullanılmasına izin verir; bu, özellikle bu durumda hoparlörler artan tehlikeye maruz kaldığından kullanışlıdır.

Uygulanan parçalar ve ayar

Şeffaf bir kutuda 12VDC'de kurulu röle "OMRON G2R-2". Bu tesadüfen yapılmadı - ayrılamaz opak bir durumda benzerlerinden daha büyük boyutlara sahip olmasına rağmen, onu açabilir ve temas noktalarını temizleyebilirsiniz. Ayrılamaz bir röle kullanırken, kapağının çıkarılıp yerine yerleştirilebilmesi için kasasını önceden dikkatlice kesmenizi tavsiye ederim. Özellikle kullanılmış bir röle durumunda tavsiye ederim.

Hermetik olarak kapatılmış röleler tipik olarak daha küçüktür ve minimum PCB yeniden işleme ile kolayca kurulabilir. Röleleri ve vidalı terminalleri yeterince sıkı yerleştirdiğim için kartı tekrarlarken kelepçe boyutlarının aynı olmasına dikkat edin, yoksa PCB'yi biraz ayarlayın. Kelepçeler olmadan yapabilirsiniz, daha da güvenilirdir, ancak özellikle amplifikatör düzenlerini ayarlarken elverişsizdir.

Montaj ve servis verilebilir parçalarda hata olmaması durumunda devre hemen çalışmaya başlar., sadece röle bobini üzerinden akım sınırlama direncini hesaplamanız gerekir.
Örneğin +18 V güç kaynağı, 280 Ohm dirençli 12V röle. Rölenin çalışma akımı 12 V / 280 Ohm = 43 mA'dır.
18V - 12V - 2V (açık TL431'de voltaj düşüşü) = 4 Volt'u söndürmek gerekir.
4 V / 43 mA = 100 ohm. Direncin gücü 43 mA x 4 V = 170 mW'dir, yani 0,25 W ve üzeri bir direnç gereklidir. Bu direnç kart üzerindedir, bu, farklı boyutlarda ve 2 W'a kadar güç rezervine sahip dirençler takabilmeniz için yapılır.

Röle sargı baypası hariç tüm diyotlar neredeyse herhangi bir düşük güçtür, sadece KD522 ve diğer Sovyet diyotları durumunda bir şerit ile işaretlemenin ithalat işaretinin tersi olduğunu hatırlamanız gerekir.

Çalışmada problem olması durumunda öncelikle diyotlar, transistörler ve TL431 başta olmak üzere parçaların doğru montajını kontrol etmeniz gerekir. Ardından rasyonların kalitesini kontrol edin (diyot uçlarım kötü lehimlenmişti), bunun için tahtayı iyice durulamanız ve rasyonları bir büyüteçle (veya iyi bir gözle) incelemeniz gerekir.
Ardından DC modlarını kontrol edin, transistörlerin tabanlarındaki voltajlar, şemada belirtilenlere ± 0.1 V karşılık gelmelidir.

Acemi amatörler arasında, gigantomania ve yüzlerce watt gücünde ve ± 50 V mertebesinde amplifikatörlerin besleme voltajına sahip amplifikatörler için bir tutku olduğu için, amplifikatörün gücü ne kadar büyükse, o kadar büyük olduğu unutulmamalıdır. akımlar röle kontaklarından akar; yüksek voltajlarda, açık röle kontakları arasında bir ark olasılığı.

Bu durumda, bir grup kontaklı herhangi bir röle bu karta takılabilir, bu röle ara olacak ve daha yüksek akım için tasarlanmış kontaklarla ve açık kontaklar arasında artan mesafe ile daha güçlü başka bir röleyi kontrol edecektir. Bu güçlü röleye büyük kablolar bağlanabilir.

Bu koruma ünitesinin "kendi" güç kaynağı ile çok yönlülüğü, bir köprü (genellikle artırılmış güç) amplifikatörünün çıkışlarına bağlanabilmesidir. Ortak kablo, amplifikatörün ortak kablosuna değil, amplifikatörün bir çıkışına, ancak koruma ünitesinin bir girişine ve köprü amplifikatörünün ikinci çıkışına bağlanır.

Koruma ünitesini hazır bir yapıya kurarken, ayrı bir güç kaynağına gerek yoktur (geleneksel, köprü olmayan bir amplifikatör için).

Toplam

İki kopya yaptım - sıradan dirençler ve SMD ile kart bunu yapmanıza izin veriyor. Cihazların izlenimleri çok iyi. Kartın uzunluğu, özellikle SMD dirençlerle 1 ... 2 cm azaltılabilir, ancak parçaları tekrar tekrar lehimlemenize ve delik açarken yer değiştirmeleri affetmenize izin veren geniş izleri tercih ederim; raylar arasında yeterli boşluk.

Böyle bir cihazın yalnızca düşük frekanslı kafaları sabit voltajlardan ve tüm kafaları amplifikatörler arızalandığında da dahil olmak üzere amplifikatördeki geçici işlemlerden koruduğunu ve amplifikatörler aşırı yüklendiğinde ve uyarıldığında yüksek frekanslı kafaları korumadığını unutmayın. Aynı zamanda, bu devre tasarımı, tüm hoparlör kafalarının güvenliği için aşırı ısınma, sınırlama (kırpma), uyarma için sensörler bağlamanıza izin verir.

Ek olarak (birkaç amplifikatörde kullanılır), bu anahtar üzerinden yüksek akım sinyal devrelerini geçirmeden amplifikatörün ön panelindeki bir anahtar kullanarak bir veya daha fazla hoparlör çiftinin amplifikatör çıkışına olan bağlantıyı kontrol edebilirsiniz.