Zabezpieczenie przed składo- wą stałą napięcia
advertisement
Zabezpieczenie przed składową stałą napięcia na wyjściu wzmacniacza m.cz. fonii Pomysłowe układy – Zabezpieczenie przed składową stałą napięcia na wyjściu wzmacniacza m.cz. fonii SERWIS ELEKTRONIKI 390k 22k 1M 390k 220k 470Ω + W zakresie sprzężenia wyjR8 R3 12V ścia wzmacniacza mocy fonii D3 Re1 BC550C T1 z głośnikiem, obserwujemy R4 „dwie szkoły”. Albo, głośnik 1N4002 12V D4 sprzężony jest przez sporej 10k wartości kondensator, albo R6 bezpośrednio, „stałoprądowo” 10k BC517 z wyjściem wzmacniacza. T4 W pierwszym przypadT3 T2 ku, kondensator pełni rolę BC560C BC550C separacji składowej stałej. C4 BC560C Niska impedancja głośnika, BC550C jak również szerokie pasmo 100µ BC517 R5 R7 25V przenoszenia sygnału audio (od dołu), narzuca dużą po1N4148 jemność ww. kondensatora. D1 D2 Dla 4Ω i 20Hz, wyliczymy 1N4148 c wartość C= ok. 2000uF. Rówb e C2 nocześnie, przez ten konden47µ 50V sator płynie spory prąd AC, jeC3 śli moc oddawana do głośnika R2 C1 R1 47µ jest duża. I nic dziwnego, że to 47µ 50V jeden z większych elementów 40V 0 we wzmacniaczu. A ich liczba jest powielona, na ilość kanaa b łów wzmacniacza m.cz. Inteligentniejsze jest rozRys. 1 wiązanie, kiedy tego kondensatora niema. Jako że, jego jedyną funkcją jest separacja składowej awarii w tym zakresie, jest uszkodzenie w obstałej, jest on niepotrzebny, jeśli zadbamy o to, wodzie zasilacza. Zasilacza, który wypracowuje by składowa stała (na wyjściu wzmacniacza) napięcie symetryczne, a w przypadku awarii była równa zeru. Nie jest to trudne, jeśli „koń- „jedno” zanika. Inną równie częstą przyczyną cówka audio” zasilona jest symetrycznie. To jest awaria końcówki wzmacniacza, polegająca częstsze rozwiązanie, w przypadku „dużych na zwarciu jednego z tranzystorów klasy B. mocy”. Jeśli jednak, z jakichkolwiek przyczyn, Jeśli wzmacniacz pracuje w klasie D, gdzie składowa stała napięcia pojawi się na wyj- tranzystory „są kluczami”, sytuacja wygląda ściu wzmacniacza, cewka głośnika, najczęściej identycznie. Nieuchronnie, na wyjściu pojawi się ulegnie spaleniu. Niska impedancja głośnika składowa stała, i to spora, bo zwykle równa warspowoduje, iż składowa stała prądu wyniesie, tości napięcia zasilanie, i niema tu znaczenia, oczywiście U/R. A moc U2/R, co dla np. 15V „czy plus czy minus”. W takim przypadku, wszeli 4Ω daje 56W! kie inteligentne obwody zabezpieczenia, są na Wzmacniacze mają na ogół wbudowane ogół nieskuteczne, i konsekwencją uszkodzenia obwody „nadzorujące”, aby składowa stała (na wzmacniacza, jest także „spalenie głośnika”. wyjściu) była zerowa. Najczęstszą przyczyną Skutecznym zabezpieczeniem przed taką 1 Zabezpieczenie przed składową stałą napięcia na wyjściu wzmacniacza m.cz. fonii sytuacją, może być obwód pokazany na poniższym rysunku. Elementem wykonawczym jest przekaźnik, który w sytuacji „rozpoznania” składowej stałej, odłącza głośnik od wyjścia wzmacniacza. W większości zastosowań, przekaźnik jest zbyt wolnym elementem, jak na „zabezpieczenie elektroniki”, lecz tu, jest jak najbardziej odpowiedni. „Logika” wykonana na czterech tranzystorach, ma rozpoznać zarówno napięcie dodatnie jak i ujemne, i przerwać obwód prądu w obwodzie cewki przekaźnika. Jako tranzystor wykonawczy wykorzystano Darlington BC517. Zatem, jego prąd bazy jest znikomy, a podwyższone (w tym przypadku) napięcie baza-emiter, jest korzystne. Załączenie relay-a, podłączenie głośnika do wyjścia wzmacniacza, odbywa się z pewnym opóźnieniem. Decyduje o tym stała czasowa R3 x C3. Podstawiając 220k i 47uF, otrzymamy 10 sekund. Opóźnienie nie wyniesie aż tyle, gdyż układ załączy „na odcinku” ok. 1/3 stałej czasowej. Gdy składowa stała na wyjściu wzmacniacza (na głośniku) jest zerowa, obwód tranzystorów T2/T3 jest nieaktywny. Napięcie na C1/C2 jest bliskie zeru. Zastosowano tu dwa kondensatory elektrolityczne połączone szeregowo (w przeciwnej polaryzacji), tworząc „kondensator bipolarny”. To akceptowalne rozwiązanie, aczkolwiek bipolarne elektrolity, też istnieją. Zastosowanie kondensatora „zwykłego” (nie elektrolitycznego) nie wchodzi w grę, z uwagi na wymaganą dużą pojemność. Kondensator ten (dwa szeregowo połączone 47uF dają 23.5uF) wraz z R1 (=22kohm) daje stałą czasową ok. pół sekundy. To zdecydowanie „poniżej” dolnego pasma sygnału akustycznego. To znaczy, iż ewentualna składowa stała odseparowana jest skutecznie od AC, które może mieć (przy dużej mocy) dużą amplitudę. Równocześnie opóźnienie „rozpoznania” składowej stałej, jest niewielkie. Niezależnie, czy będzie to plus czy minus, tranzystor T4 wyłączy. W pierwszym przypadku za sprawą T2, w drugim (pnp) T3. Zauważmy, iż jedynie w przypadku awarii z „ujemną składową stałą”, ma znaczenie, iż T4 jest Darlington-em. W obwodzie cewki przekaźnika zastosowano także diodę LED informującą „o poprawnej pracy” (gdy 2 świeci, głośnik podłączony jest do wzmacniacza). Widzimy tu także diodę D3. Bez niej, T4 mógłby ulec uszkodzeniu w wyniku przepięcia spowodowanego indukcyjnością cewki relay-a. Źródło zasilania tak dobudowanego obwodu zabezpieczenia, może być oddzielne, niezależne od zasilania wzmacniacza. Nie musi być nawet starannie stabilizowane i filtrowane. Powinno być natomiast załączane synchronicznie ze wzmacniaczem. Wręcz, filtracja (kondensatorem C4) nie powinna być „zbyt dobra”. Pożądane jest, aby zasilanie dobudowanego układu z (wyżej zamieszczonego) rysunku zanikło wcześniej, aniżeli napięcia zasilacza wzmacniacza mocy. Wtedy, nie pojawia się „nieprzyjemny klik” w głośnikach, w momencie wyłączania „zestawu audio”. Dobudowując omówione tu zabezpieczenie, jako układ zewnętrzny, nie powinno być problemów z jego zasilaniem. Pobór prądu jest zależny głównie od wyboru przekaźnika, i może być na poziomie 50mA. Dodajmy jeszcze uwagę, której rysunek-schemat 1 nie pokazuje. W przypadku wzmacniacza stereo, czyli dwóch wzmacniaczy m.cz., wystarczy jeden układ! Należy jedynie, wykorzystać przekaźnik o dwu parach styków. Także, opornik R1 powinien być „zdublowany” (tworząc swoistą sumę logiczną), a reszta bez zmian! Wykrycie składowej stałej na jednym wzmacniaczu, wyłączy oba, co oczywiście jest w pełni akceptowalne. W ten sposób, układ może być „rozszerzony” także na, większą niż 2, liczbę kanałów. Trzeba jedynie dysponować przekaźnikiem o większej ilości styków (wszystkie NO), a takie są dostępne. opr. na podstawie materiałów Elektora K.Ś SERWIS ELEKTRONIKI
