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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Dispositivo di protezione degli altoparlanti. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / relatori Nella vita, non sono rare le situazioni in cui, per un motivo o per l'altro, i sistemi di altoparlanti sono collegati ad amplificatori di frequenza audio la cui potenza supera il massimo consentito per il sistema, il che, da un lato, spesso consente di ottenere una migliore qualità del suono, aumentare la gamma dinamica, invece, aumenta il rischio di danni alle testine dinamiche per sovraccarico. Ciò è particolarmente vero quando si utilizzano altoparlanti a scuola, studenti, feste giovanili, dove l'acustica è spesso collegata al primo amplificatore funzionante che incontra, che è "più potente". Per evitare danni all'AU quando viene fornita una potenza superiore alla potenza nominale, deve essere dotato di un'unità di protezione da sovraccarico integrata nell'AU e non richiedere una fonte di alimentazione aggiuntiva. Di seguito è mostrato un diagramma schematico di tale dispositivo, progettato per proteggere gli altoparlanti con una potenza di 10 ... 35 W.
Oltre a spegnere l'altoparlante in caso di sovraccarico, questo dispositivo protegge anche le sue testine dinamiche da danni in caso di guasto dei transistor dell'amplificatore e la comparsa di una tensione costante alla sua uscita. Il dispositivo è collegato all'uscita di un amplificatore di potenza a frequenza audio. La tensione alternata viene raddrizzata dal ponte a diodi VD1. Il resistore R1 elimina l'influenza del dispositivo sul funzionamento dell'amplificatore di potenza. La tensione rettificata viene livellata dai condensatori di ossido C3, C2. Finché la potenza all'uscita dell'amplificatore non supera il massimo consentito per l'AC, la tensione ai terminali del condensatore C2 è piccola, il diodo zener VD3 è chiuso, quindi anche il trinistor VS1 è chiuso. Nella modalità microcorrente, gli SCR di questo tipo sono controllati, ovvero possono essere chiusi rimuovendo la tensione di controllo. Poiché VS1 è chiuso, anche il transistor VT2 sarà chiuso. I contatti del relè K1 sono chiusi, il 100% della potenza verrà fornito alle testine dinamiche dell'AC. Non appena la potenza all'uscita dell'amplificatore supera quella consentita per l'AC, la tensione su C2 aumenterà così tanto che il diodo zener VD1 si apre, il trinistor VS1 e il transistor VT2 si aprono, i contatti del relè K1 si aprono, la potenza fornito all'AC sarà limitato dai resistori R11-R13. Questi resistori fungono da carico sull'amplificatore di potenza, il che migliora la stabilità dell'amplificatore in caso di spegnimento dell'altoparlante, inoltre, questi resistori riducono le scintille tra i contatti del relè quando sono chiusi e aperti. Quando interviene la protezione da sovraccarico, il LED HL1 si accende. Il transistor VT1, la cui giunzione dell'emettitore funziona come un diodo zener a micropotenza con una tensione di stabilizzazione di 7 ... 12 V, protegge il transistor ad effetto di campo dalla rottura dell'isolatore di gate. Non appena la tensione all'uscita dell'amplificatore diminuisce, il diodo zener VD3 si chiuderà, VS1, VT2 si chiuderanno, i contatti del relè K1 si chiuderanno, la piena potenza verrà nuovamente fornita all'AC. Il resistore R8 introduce una piccola isteresi che impedisce ai contatti del relè di ciclare a una potenza di uscita costante leggermente al di sopra della soglia. Il resistore R9 riduce la corrente attraverso l'avvolgimento del relè quando i suoi contatti si aprono, il condensatore C6 accumula abbastanza energia necessaria per un funzionamento affidabile del relè. Quando si posiziona la struttura all'interno del cabinet dell'altoparlante, gli elementi strutturali operano in condizioni di vibrazioni sufficientemente forti in un'ampia gamma di frequenze sonore create dalle testine dinamiche, inoltre, in alcuni casi, è necessario tenere conto del campo magnetico alternato delle testine dinamiche . Il circuito stampato deve essere posizionato alla massima distanza dai sistemi magnetici aperti delle testine dinamiche. Il dispositivo utilizza resistori fissi MLT, Cl-4, C2-23 o analoghi importati. È preferibile utilizzare il resistore di sintonizzazione R3 in una custodia chiusa, ad esempio SP4-1, SPZ-16v, SP5-16A, SPZ-19a, SP4-3. Dopo la messa a punto, l'asse rotante del resistore dovrebbe essere fissato con una goccia di vernice. Condensatore C1 film polietilene tereftalato K73-17, K73-9 o simile. C4 - condensatori ceramici K10-17, KM-5, ossido - K50-35 o analoghi importati. Il condensatore C3 può essere costituito da due condensatori da 470 uF (questo è fornito sul circuito stampato). Se necessario, utilizzare anche il condensatore C6 per una tensione di esercizio di 100 V. Nel caso in cui il dispositivo venga utilizzato con amplificatori che hanno una tensione di alimentazione degli stadi di uscita superiore a ±50 V, i condensatori di ossido devono essere per una tensione di 160 V. V, è necessario aumentare anche la potenza e la resistenza dei resistori R1, R2 , R9. I condensatori C3, C6 sono installati parallelamente al circuito stampato e inoltre fissati ad esso con fascette. Il ponte a diodi può essere sostituito con uno simile a bassa potenza, ad esempio DB103-DB107, RB153-RB157 o composto da quattro diodi raddrizzatori con una tensione operativa di almeno 100 V. Invece di KD243A, è possibile installare qualsiasi della serie KD243, KD247, KD208, KD105, 1N4002-1N4007. Il diodo zener 1N4738A può essere sostituito con KS175A, KS175Zh, KS126K, LED - con qualsiasi altro. Invece del trinistor KU112A, puoi utilizzare KU 112 AM nel pacchetto TO-92. Il transistor a canale n ad effetto di campo IRF9540 in questo design può funzionare senza un dissipatore di calore. La sua tensione drain-source massima è di 100 V, l'analogo domestico è KP785A. Invece di questo transistor, puoi usare IRF9634, KP796A, con UCH MAX\u250e 315 V. Invece di KT312A, puoi usare una qualsiasi delle serie KT315, KT9014, SS1. Staffetta K29 - REK-4.501.56, passaporto DUSCH950. La resistenza dell'avvolgimento di questo relè è di circa 15 ohm, la commutazione stabile dei contatti avviene a una tensione di 7 V, la tensione di mantenimento minima è di XNUMX V. Un relè di questo tipo è stato utilizzato nei moduli di controllo remoto dei televisori USCT domestici. Quando si sostituisce, è necessario tenere conto del fatto che i contatti di questo relè devono commutare una corrente significativa.
Il dispositivo può essere montato su un circuito stampato 140x50 mm, dove sono installati tutti gli elementi, ad eccezione del LED. SU rys.2 il circuito stampato è mostrato dal lato dei conduttori. Sul lato di montaggio, è preferibile ricoprire la tavola con tre o quattro strati sottili di colla epossidica. Ogni strato successivo viene applicato dopo che il precedente si è indurito. La scheda è fissata all'alloggiamento CA dall'interno con cinque viti M3 o viti autofilettanti. Se possibile, è preferibile chiuderlo con un involucro vuoto a pareti spesse (> 0,5 mm), che ridurrà anche la probabilità di guasto del dispositivo a causa delle vibrazioni nei potenti altoparlanti, nonché la probabilità di rimbalzo del contatto del relè. Due copie di questi dispositivi realizzati dall'autore sono utilizzate insieme ai sistemi acustici 15AC-220 che utilizzano teste dinamiche 25GDN-3-4. Questi sistemi iniziano a sibilare e vibrare a più di 40 watt di potenza in ingresso. La soglia di protezione è impostata a 25 W. Questi altoparlanti sono alimentati dall'amplificatore stereo Orbita UM-002, che è in grado di sviluppare una potenza superiore a 50 W con un carico di 4 ohm. Le altre due copie sono installate in altoparlanti sigillati autocostruiti, assemblati su testine a banda larga 10GDSh-1, alimentate da un amplificatore Corvette 50U-068 C. Anche la soglia per l'attivazione della protezione è impostata su 25 W in base al funzionamento dell'amplificatore per un carico di 4 ohm. Se, lavorando con potenti altoparlanti (> 35 ... 5O W) e un potente amplificatore, il trinistor si chiude a una potenza troppo bassa per questo caso, la resistenza dei resistori R4 e R7 può essere raddoppiata. Questo dispositivo può essere modificato installando un termistore con una resistenza TCR negativa di 2 ... 3,3 kOhm a 4,7 ° C invece di un resistore costante R25, che dovrebbe essere fissato rigidamente tramite una guarnizione in gomma termicamente conduttiva sul sistema magnetico di una potente testina a bassa frequenza. In questo caso, con un forte riscaldamento del sistema magnetico, il dispositivo attiverà la protezione a una potenza di uscita inferiore dell'amplificatore. Autore: A. Butov, p. Kurba, regione di Yaroslavl; Pubblicazione: cxem.net
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