Den universella högtalarskyddsenheten är gjord på små delar och kan byggas in i vilken förstärkare som helst som inte har ett sådant skydd. Det speciella med detta block är användningen av inbyggd strömförsörjning från elnätet, pålitliga elektromagnetiska reläer och LED-indikering om utseendet på en konstant spänning vid förstärkarens utgång. Enheten ger stabil fördröjning och skydd även efter ett kort strömavbrott.
Det är känt att när ström tillförs förstärkaren i högtalarsystemet (AC) kan ett högt klick (klapp) inträffa. För att eliminera detta fenomen är det nödvändigt att ansluta lasten till UMZCH-utgången med en viss fördröjning som är tillräcklig för att slutföra alla transienta processer (vanligtvis 1 ... 3 s). När strömmen är avstängd bör högtalaren stängas av tills lagringskondensatorerna i strömförsörjningsfiltret på förstärkaren är märkbart urladdade (med mer än 20%). Annars kan avstängningsprocessen också skapa obehagliga övertoner eller klick.
Den presenterade modulen implementerar funktionerna för tyst på och av förstärkaren (faktiskt högtalaren), och låter dig också skydda högtalarens bashuvuden när en konstant spänning uppträder vid utgången av UMZCH, associerad med dess nöddrift eller fel.
Matningsspänning, V...........190...264
Skyddsmanöverspänning, V................0.6...0.7
Start-/omstartsfördröjning, s...........2.5...3
Skyddssvarstid (U-ingång = 2 V), s, högst 1,4
Skyddssvarstid (U-ingång = 20 V), s, högst 0,25
Modulens avstängningstid, s, högst ............... 0,25
Effektförbrukning, W, högst ............... 2.5
Maximal kopplingsström, A ........................................ 12
Med genomförandet av förseningen och skyddet av högtalarna finns det inga frågor. Men hur implementerar man en snabb avstängning av högtalarna när den (relativt kortsiktiga) nätspänningen går förlorad, men tillräckligt för att en transient och ett klick ska inträffa? Det finns två rimliga alternativ: att använda information om närvaron av växelspänning i en av de befintliga sekundärlindningarna i transformatorn som försörjer UMZCH (som implementerat i mikrokretsen μRS1237), eller använda en separat krafttransformator (eller från en extra lindning av UMZCH-transformator) för skyddsnoden. Det första alternativet medför vissa begränsningar, vilket minskar modulens universalitet. Den andra låter dig använda en utjämningskondensator med liten kapacitet i enhetens strömförsörjning, tack vare vilken skyddsenheten garanterat stänger av högtalarna snabbare än vad kondensatorerna i UMZCH-strömförsörjningen laddas ur.
Uppenbarligen är det andra alternativet mer pålitligt och lättare att implementera, vilket gör att du kan ansluta modulen till nästan vilken förstärkare som helst. Nackdelen med denna lösning är den högre kostnaden på grund av användningen av en extra strömförsörjning, men här råder mångsidighet och tillförlitlighet.
Anordningens schema visas i fig. 1. Dess ingångar måste anslutas till utgångarna på kanalerna på stereo UMZCH, och utgångarna till belastningarna (AC) för motsvarande kanaler. Modulens gemensamma ledning, högtalare (eller delningsfilter) ansluts direkt till förstärkarens gemensamma ledning.
Ris. 1. Diagram över enheten
När matningsspänningen appliceras laddas kondensatorn C6 långsamt genom motståndet R10 till 1,9 V (bestäms av förhållandet mellan motstånden hos motstånden R10 och R11), vilket är tillräckligt för att öppna transistorn VT4. Reläer K1, K2 aktiveras och belastningen ansluts till förstärkaren.
Om en konstant spänning på mer än ±0,6 ... 0,7 V uppträder vid någon av enhetens ingångar (kontakter Х2а, ХЗа), öppnas motsvarande transistor (VT1 - för positiv polaritetsspänning, VT2 - för negativ polaritet), inklusive strålningsdioden för optokopplaren U1 eller U2. Den belysta fototransistorn i optokopplaren laddar ur kondensatorn C6 genom motståndet R8, och fälteffekttransistorn VT4 stänger, vilket gör reläet strömlöst. Glödet från HL1-lampan indikerar AC-avstängning och UMZCH-fel. Motstånd R8 begränsar urladdningsströmmen för kondensator C6, och motståndsdelare R4R5 ger en artificiell mittpunkt av matningsspänningen.
Majoritet liknande enheter skydd och startfördröjningar av högtalarna har en obehaglig nackdel - frånvaron av en fördröjning vid omstart på kort tid efter ett strömavbrott. Ett exempel på en sådan situation är en kortvarig förlust av el i nätet. Denna nackdel tillåter inte att erhålla rätt skyddsnivå för högtalarna och all utrustning i allmänhet, där en sådan nod används. För att eliminera denna nackdel introducerades elementen R9, C5, VT3. Denna krets utlöses under en kort tid när matningsspänningen sviker och uppträder, vilket laddar ur kondensatorn C6, vilket säkerställer en normal efterföljande start av skyddsenheten. Ansökan fälteffekttransistor VT4 med lägre öppningsspänning (cirka 1,5 V) ger lägre laddningsspänning för C6, och återstartstiden är nästan lika med den första påslagningstiden. Medan den konstanta laddningsurladdningstiden för kondensatorn C6 bibehålls, kan dess kapacitans reduceras avsevärt genom att öka resistansen hos motstånden R8-R11 i enlighet därmed. Det rekommenderas inte att öka kapacitansen på kondensatorn C1 - det bestämmer hastigheten för att stänga av skyddsenheten.
Vid nominellt nätspänning 230 V och en rumstemperatur på 25 ° C, DA1-stabilisatorn värms upp till 50 ... 52 ° C. När den testades vid en maximal växelspänning på 274 V (begränsad av LATRs kapacitet) var uppvärmningen av stabilisatorn 64 ... 65 ° C - allt är inom normala gränser. Om motståndet R1 utesluts, kommer den nedre tillåtna strömförsörjningsgränsen för enheten att sjunka till 170 V, men uppvärmningen av DA1 kommer att öka med i genomsnitt 10 ... .
Om vi föreställer oss en situation där båda UMZCH-kanalerna misslyckas, och i den första kanalen, bildas en spänning med en polaritet vid utgången, och en spänning med omvänd polaritet bildas i den andra kanalen, lika i absolut värde som spänningen vid utgång från den första kanalen (med en skillnad på mindre än 0,6 ... 0 ,7 V), sedan efter summering genom motstånden R2 och R3, kommer en spänning att erhållas som inte räcker för att öppna transistorn VT1 eller VT2. Det vill säga, skyddssystemet kommer inte att fungera, och detta är en nackdel (det kan övervinnas genom att ändra motståndet för ett av dessa motstånd med ± 10%). Men sannolikheten för en sådan händelse är försumbar och är snarare ett exempel på en hypotetisk felsimulering.
Det tryckta kretskortet (Fig. 2), som har dimensionerna 66x45 mm, är tillverkat på foliebelagd glasfiber och är designat för installation av transistorer i SOT-23-paket, motstånd av storlek 0805 (förutom motstånd R1 och R13 - 1206 ), kondensatorer C2, C5 i storlek 0805 och diod VD2 i SMA-paketet. På bilden i fig. Figur 3 visar det sammansatta kortet från lödsidan av ytmonteringsdelarna.
Ris. 2. PCB
Ris. 3. Monterade ytmonterade delar för lödning på kortet
Som T1 används en lågeffekttransformator TPK-2 med en sekundärlindning på 12 V. Diodbryggan kan vara vilken som helst av serierna DB103S-DB107S eller MB2S-MB6S, för vilka två säten finns på kretskortet. Diod VD2 - vilken som helst med en framåtström på 1 A och en omvänd tillåten spänning på minst 200 V.
Relälindningarna bör vara för en strömförbrukning på högst 30 mA (hög känslighet) vid en spänning på 12 V. Det skulle vara möjligt att använda ett relä med två par kontakter, men författaren kunde inte hitta en för en switchad ström på mer än 8 ... 10 A. Fördelen med de indikerade på TRU-12VDC-SB-CL reläkretsen genom att de har AgCdO (silver-kadmiumoxid) beläggning på kontakterna, resistenta mot mekaniskt slitage, och en maximal kopplingsström på 12 A. Du kan ersätta dem med mer prisvärda SRD (T73) 12VDC reläer -L-S-C av SONGLE, vilket tillåter kopplingsström upp till 10 A.
Optokopplare U1, U2 kan användas nästan vilken som helst med lämplig struktur, till exempel PS2501, PC817. LED HL1 - vilket som helst, helst rött sken, till exempel från AL307-serien eller andra.
Transistorer VT1-VT3 kan ersättas av andra lågeffekttransistorer av lämplig struktur och storlek. Det är möjligt att använda MMBT5551, MMBT4401 (VT1, VT3) och MMBT5401, MMBT4403 (VT2).
Som ersättning för den n-kanaliga fälteffekttransistorn (FET) VT4 med en låg grindtröskelspänning (Gate Threshold Voltage), kan NTR4003N, IRLML2502 rekommenderas. Om sådana ersättningar inte är tillgängliga är det tillåtet att använda en annan n-kanal FET med en isolerad grind, med fokus på den öppna kanals resistans på högst 3 ... 5 Ohm, den maximala dräneringskällans spänning är minst 20 V och den maximala dräneringsströmmen är minst 300 mA. I det här fallet kommer följande ändringar att behöva göras i kretsen: R8 = 75 ohm, R10 = R11 = 68 k ohm, C6 = 47 uF vid 16 V. Men det bör komma ihåg att fördröjningstiden under en snabb omstart kommer att minska något. Eftersom tillslagströskelnivån för olika PT:er kan variera avsevärt, kan det vara nödvändigt att korrigera relästartfördröjningen genom att välja ett par motstånd R10, R11 från villkoret för deras likhet.
Smältinsats FU1 kan användas för en ström på 0,16 eller 0,25 A, till exempel den inhemska VP4-10 0,2 A, som har små dimensioner och flexibla ledningar för montering på ett kort. Plint X1-X3 - serie DG127, XY304 eller liknande. Som framgår av diagrammet används inte mittkontakten i X1. Detta görs för att öka avståndet mellan nätledarna.
Den sammansatta enheten (dess foto i fig. 4) behöver inte justeras och fungerar omedelbart efter att strömmen anslutits. Dess design upprepas många gånger, och hög tillförlitlighet bekräftas av långvarig drift.
Ris. 4. Monterad enhet
På fig. 5 visar en krets som gör att du kan eliminera den lilla transformatorn. Som ett exempel visas ett förenklat diagram över UMZCH-strömförsörjningen med en spänning på +/-30 V. Samtidigt ändras både kretsen och metoden för att ansluta modulen till förstärkaren något.
Ris. 5. Schema som eliminerar en liten transformator
Modulen har en bipolär strömförsörjning genom släckningsmotstånden R8, R9, så bildandet av en konstgjord mittpunkt krävs inte (motstånden R4, R5 i fig. 2). För större effektivitet är reläerna seriekopplade och en kondensator (C4) har lagts till som effektfilter.
På komponenterna VD1, R5, C3 är en halvvågslikriktare gjord, från vilken spänningen tillförs optokopplaren U3. I det initiala tillståndet, på grund av motståndet R10, är transistorn VT3 i mättnadsläge och shuntar kondensatorn C5 tills spänning uppträder på emitteringsdioden på optokopplaren U3, varefter VT3 stänger och C5 börjar ladda långsamt och öppnar transistorn VT4 . I detta fall når den totala fördröjningstiden för anslutning av lasten 2 ... 2,5 s.
När förstärkaren stängs av laddas kondensatorn C3 snabbt ur, vilket gör att optokopplaren U3 strömlöses. Transistorn VT3 öppnar och laddar ur kondensatorn C5, vilket resulterar i att reläerna med belastningen stängs av. Således implementeras en snabb avstängningsmekanism med en total tid på högst 0,3 ... 0,5 s.
Den efterföljande startstarten sker med en urladdad kondensator C5, därför, i motsats till kretsen i fig. 2, dess tvångsurladdning krävs inte.
Som VT4 kan du använda en n-kanals FET med en öppningströskelspänning på 2 ... 5 V och en maximal dräneringsström på minst 1 A, till exempel IRF510-IRF540, IRF610-IRF640. Likriktardiod VD1 - vilken som helst med en backspänning på minst 100 V och en framåtström på 100 mA: SF12-SF16, 1 N4002-1N4007, etc. När du använder reläer med lindningar som förbrukar 50 mA måste du ändra värdena av motstånd R8, R9 till 330 Ohm.
Obs: För att öka driftsäkerheten mellan basen och emittern på transistorn VT3 (fig. 1), är det nödvändigt att installera ett motstånd med ett motstånd på 50 ... 100 kOhm.
Litteratur
1. Ataev D. I., Bolotnikov V. A. Funktionella enheter av högkvalitativa ljudåtergivningsförstärkare. - M.: Radio och kommunikation, 1989, sid. 120.
2.UPC1237. Protector IC för stereo effektförstärkare. - URL: http://www.unisonic.com. tw/datasheet/UPCI 237.pdf (03/21/16).
Publiceringsdatum: 10.07.2016
Läsarnas åsikter
- Rymkin / 05.02.2019 - 03:06
Hallå! Kan en 15 volts transformator användas? Det finns ett stavfel i artikeln, "Du kan ersätta dem med mer prisvärda SRD (T73) 12VDC-L-S-C reläer från SONGLE, vilket tillåter växlingsström upp till 10 A.", faktiskt märket av SRD-relä (T73) 12VDC- SL-C.
Skydd akustiska system(AC) är helt enkelt nödvändigt, och om du inte använder den kan du tappa akustiken på grund av ett fel på basförstärkaren. Det finns många system som ger skydd för högtalare. Den här artikeln presenterar en fungerande, beprövad och ljudälskarkrets, som är en ungefärlig kopia av skyddet för högtalarsystemet på BRIG-förstärkaren.
Kretsen ger spänningsskydd likström vid utgången av lågfrekvensförstärkaren (i händelse av felfunktion), och ger också en fördröjning vid anslutning av högtalarna tills alla transienter i förstärkaren och strömförsörjningen är över. Utan en sådan fördröjning, när förstärkaren är ansluten till nätverket, hörs klick, pop, ringningar etc. i högtalarna.
Huvudfunktioner för högtalarskydd
DC-matningsspänning från +27V till +65V.
Högtalaranslutningsfördröjning från 1 sekund till 3 sekunder.
Likspänningskänsligheten vid skyddsingången är ±1,5V.
Högtalarskyddskrets
En spänningsregulator är monterad på elementen VD5, VD6, VT5, R13, vilket ger ett brett utbud av matningsspänningar. På VT5 måste du installera en liten radiator. Dioderna VD3 och VD4 är nödvändiga för att eliminera störningar från relälindningens självinduktion under omkoppling. Transistorerna VT3, VT4 är styrrelälindningar K1 och K2. Dioderna VD1 och VD2 skyddar transistorerna VT1 och VT2 från genombrott om en negativ spänning uppträder vid kretsens ingång. Elektrolytiska kondensatorer C3 och C4 påverkar direkt fördröjningstiden, ju större kapacitans desto längre tid.
Kretselement
Alla motstånd måste vara 0,25W, motstånd R13 kan ställas in på 0,5W, speciellt när matningsspänningen till kretsen är 40V och högre. Elektrolytiska kondensatorer bör klassas för en och en halv gånger spänningen på kretsförsörjningen (jag ställer in den på 63V). Även om endast C5 har en matningsspänning för kretsen, och på de återstående elektrolyterna finns enheter av volt.
Istället för BDX53 kan du använda BD875, KT972. Stiftlayouten på alla transistorer är olika, så var försiktig när du byter ut dem.
Transistorn 2n5551 är mycket vanlig och finns på många hyllor, men den kan fortfarande ersättas med KT3102, BC546, BC547, BC548. Placeringen av stiften är också annorlunda.
Detta akustiska skyddsprojekt lånades från en av de portugisiska platserna. Förutom DC-skydd fördröjer enheten anslutningen av högtalare till effektförstärkarens utgång med cirka 3 till 10 sekunder, samtidigt som klickningar elimineras när förstärkaren slås på. Schematiskt diagram:
Kretsen använder ett relä för en spänning på 12 volt med en grupp omkopplingskontakter som kan hålla en ström på 6 ... 8 Ampere.
I den ursprungliga artikeln gavs följande bilder av det tryckta kretskortet:
Och synen på PCB-kortets format:
Med hjälp av bilddata ritade vi skyddstavlan i programmet Sprint Layout. LAY6-formatet ser ut så här:
Fotovy av kretskortet för att skydda akustik LAY6-format:
Folie glasfiber ensidig. Vi minskade lite på tavlan, nu har den blivit 45 x 75 mm.
En konventionell parametrisk stabilisator används som strömförsörjning för kretsen, stabiliseringsspänningen är 12 volt. Kretsen visas nedan:
Vi hoppas att det inte kommer att vara svårt för dig att beräkna värdet på det strömbegränsande motståndet för zenerdioden, det indikeras med en pil i diagrammet. Dess värde beror på vilken spänning du kommer att ha efter diodbryggan. PSU kan också implementeras på LM7812.
Att ansluta skydds- och akustikenheten till effektförstärkaren visas i följande bild:
Lista över element i den akustiska skyddsenhetens krets:
Relä 12 Volt - 2 st.
Transistorer 2SC945 - 2 st.
Transistor 2SC9013 - 1 st.
Dioder 1N4007 - 5 st.
Elektrolytkondensatorer 220 uF/ 50V - 2 st.
Motstånd 10 kOhm - 4 st.
Motstånd 1 kOhm - 1 st.
Motstånd 39 kOhm - 1 st.
Kontakter 2-stift - valfritt
Trimmermotstånd 220...500 kOhm - 1 st.
Zenerdiod 12 Volt 1 Watt - 1 st. (till exempel importerad 1N4742A)
Akustiskt skyddsenhetskort:
En länk för att ladda ner arkivet med diagrammet och kretskortet LAY6-format kommer att visas på samma sida efter att ha klickat på valfri rad annonsblock nedan, förutom raden "Betalad reklam". Filstorlek - 0,3 Mb.
Vi kontrollerade dess prestanda, utvärderade ljudkvaliteten på huvudkanalen. Det är dags att lägga till en oavsiktlig kortslutningsskyddsmodul till den, så att allt arbete inte går till spillo på grund av oundvikliga olyckor under dess drift. Vi kommer också att samla in resten av ULF-kanalerna med låg effekt för anslutning av bakhögtalare.
SKYDD SOM UMZCH
Ursprungligen tänkt att använda systemet för skydd mot BRIGG
, men sedan när jag läste recensioner om triac-skydd ville jag prova det. Skyddsblock gjordes i slutet, sedan var det tight med ekonomin, och triacs och andra komponenter i kretsen visade sig vara ganska dyra för oss, så jag återvände till reläskydd. Jag påminner er om att alla system granskas. 
Som ett resultat monterades tre skyddsenheter, en av dem för en subwooferförstärkare och de andra två för OM-kanaler.
Du kan hitta ett stort antal skyddsblockdiagram på nätverket, men det här schemat har provats av mig upprepade gånger. I närvaro av en konstant spänning vid utgången (över det tillåtna), fungerar skyddet omedelbart och sparar det dynamiska huvudet. Efter att strömmen har lagts på stängs reläet och när kretsen utlöses ska den öppnas. Skydd slår på huvudet med en liten fördröjning - detta är i sin tur en extra försäkring och ett klick efter att ha slagits på är nästan ohörbart.
Komponenterna i skyddsenheten kan avvika från det angivna, huvudtransistorn kan bytas ut mot vår KT815G, begagnade högspänningstransistorer MJE13003– Jag har många av dem, dessutom är de ganska kraftfulla och överhettas inte under drift, så de behöver ingen kylfläns. Lågeffekttransistorer kan ersättas med S9014, 9018, 9012, även på KT315, är det bästa alternativet 2N5551.
Relä för 7-10 Ampere, du kan plocka upp vilket relä som helst för 12 eller 24 Volt, i mitt fall 12 Volt.
Skyddsblock för OM-kanaler är installerade nära transformatorn till den andra växelriktaren, det hela fungerar ganska tydligt, vid maximal volym kan skyddet fungera (felaktigt) extremt sällan.
LÅG EFFEKT FÖRSTÄRKARE
Länge bestämde jag mig för vilken förstärkare jag skulle använda för högtalarsystem med låg effekt. Hur billigt alternativ beslutade först att använda mikrochips TDA2030, då tänkte jag att 18 watt per kanal inte räckte och bytte till TDA2050- en kraftfull analog på 32 watt. Sedan, när man jämförde ljudet av huvudalternativen, föll valet på din favoritmikrokrets - LM1875, 24 watt och ljudkvaliteten är 2-3 storleksordningar bättre än de två första mikrokretsarna.
Jag grävde länge i nätverket, men jag hittade inget kretskort för mina behov. När vi satt vid datorn i flera timmar skapades vår egen version för en femkanalsförstärkare på mikrokretsar LM1875, kortet visade sig vara ganska kompakt, kortet ger också ett block med likriktare och filter. Denna enhet var färdigmonterad på 2 timmar - alla komponenter fanns i lager då.
VIDEO FÖRSTÄRKARE
Ljudkvaliteten på dessa mikrokretsar är mycket hög nivå, slutligen utsläpp hi-fi, uteffekten är hyfsad - 24 watt sinus, men i mitt fall ökades effekten genom att öka matningsspänningen till 24 volt, då kan man få ca 30 watt uteffekt. På huvudförstärkarkortet hade jag plats för en 4-kanals förstärkare på TDA2030 men av någon anledning gillade jag det inte...
LM-kortet fästs på ULF-huvudkortet genom ställ i form av rör och bultar. Ström för denna enhet tas från den andra växelriktaren, en separat lindning tillhandahålls. Likriktaren och filterkondensatorerna är placerade direkt på förstärkarkortet. Som likriktardioder är redan traditionella KD213A.
Jag använde inte choker för att jämna ut högfrekventa störningar, och det finns inget behov av att använda dem, eftersom de ofta inte är installerade ens i bilförstärkare med ganska märken. Som kylfläns använde jag en uppsättning duraluminämnen 200x40x10 mm.
En kylare är också fäst vid brädet, som samtidigt tar bort varm luft från detta block och blåser av växelriktarnas kylflänsar. Vi har helt räknat ut elektroniken i ljudkomplexet - låt oss gå vidare till Hälsningar - AKA KASYAN.
Diskutera artikeln HOME AMPLIFIER - VLF AND PROTECTION UNIT
Bilden ovan är vad vi slutade med. Vad som är bra med högkvalitativ utrustning, inklusive ljudförstärkare, är närvaron av alla typer av ytterligare noder som hjälper till att rädda livet på enskilda kretsar inuti förstärkaren, såväl som noder anslutna till förstärkaren
På sommaren, i ett anfall av nostalgi, byggde jag mig en enkel, men ändå välljudande förstärkare. Och eftersom enheten är handgjord, ville jag lägga till en högtalarskyddsenhet från plötsliga problem inuti förstärkaren till den. Vi har inte militär acceptans. Så skydd kan komma väl till pass =)
Till exempel, plötsligt misslyckas någon kanal i förstärkaren och istället för en växelspänning visas en stor konstant vid dess utgång. Från vilken högtalaren först kommer att nysa och sedan spotta ut diffusorn långt bortom lådan.
Hon jobbar helt enkelt. För det första fördröjer det anslutningen av högtalarna till förstärkaren. Tack vare detta blir det inga klickningar i högtalarna när förstärkaren är påslagen. För det andra kopplar den bort högtalarna från förstärkaren om en konstant spänning på mer än +/- 1,5 V visas på dess utgång.
Jag redigerade den ursprungliga PP något för mina behov och syften. Men i allmänhet använde jag det jag hittade på nätet. Tack vare vår amatörradiovärlden, där livet har blivit mycket bättre och mer intressant med tillkomsten av Internet =)
Vid montering användes importerade och inhemska komponenter blandade. Jag tror att det inte är några problem i detta. Jag förblindade honom från det som var. Jag köpte bara reläer.
Under 8 månaders aktiv daglig drift visade sig förstärkaren (tillsammans med skydd) vara utmärkt. Naturligtvis klämde jag inte ut alla 70W från varje kanal (hemma är till och med 10W redan tillräckligt högt, och vid 20-30W är grannarna redo att knacka på väggen).