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
Download
Random flashcards
123

2 Cards oauth2_google_0a87d737-559d-4799-9194-d76e8d2e5390

Create flashcards