Uniwersalny moduł zabezpieczający AC. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Głośniki

 Komentarze do artykułu

Uniwersalna jednostka zabezpieczająca głośniki składa się z małych części i można ją wbudować w każdy wzmacniacz, który nie posiada takiego zabezpieczenia. Cechą charakterystyczną tego urządzenia jest zastosowanie wbudowanego zasilania sieciowego, niezawodnych przekaźników elektromagnetycznych oraz sygnalizacji LED pojawienia się stałego napięcia na wyjściu wzmacniacza. Urządzenie zapewnia stabilne opóźnienie i ochronę nawet po krótkiej przerwie w dostawie prądu.

Wiadomo, że po podłączeniu zasilania do wzmacniacza w systemie głośnikowym może wystąpić głośne kliknięcie (trzask). Aby wyeliminować to zjawisko, należy podłączyć obciążenie do wyjścia UMZCH z pewnym opóźnieniem wystarczającym do zakończenia wszystkich procesów przejściowych (zwykle 1...3 s) [1]. Po wyłączeniu zasilania głośnik powinien się wyłączyć do czasu zauważalnego rozładowania kondensatorów filtra mocy wzmacniacza (o ponad 20%). W przeciwnym razie proces zamykania może również powodować nieprzyjemne dźwięki lub kliknięcia.

Prezentowany moduł realizuje funkcje cichego włączania i wyłączania wzmacniacza (a właściwie głośnika), a także pozwala zabezpieczyć głowice LF głośnika w przypadku pojawienia się na wyjściu UMZCH stałego napięcia związanego z jego awaryjną pracą lub awarią.

Технические характеристики

• Napięcie zasilania, V .......190...264
• Napięcie zadziałania zabezpieczenia, V......0,6...0,7
• Czas opóźnienia włączenia/restartu, s ......2,5...3
• Czas reakcji ochrony (U_vh = 2 V), s, nie więcej niż 1,4
• Czas reakcji ochrony (U_vh = 20 V), s, nie więcej niż 0,25
• Czas wyłączenia modułu, s, nie więcej .......0,25
• Pobór mocy, W, nie więcej ....... 2,5
• Maksymalny prąd przełączany, A ....... 12

Nie ma żadnych pytań co do zastosowania opóźnienia i ochrony głośników. Jak jednak szybko wyłączyć głośnik w sytuacji zaniku (stosunkowo krótkotrwałego) napięcia sieciowego, ale wystarczającego, aby nastąpił proces przejściowy i nastąpiło kliknięcie? Rozsądne są dwie możliwości: wykorzystanie informacji o obecności napięcia przemiennego w jednym z istniejących uzwojeń wtórnych transformatora zasilającego UMZCH (zaimplementowanego w mikroukładzie μRS1237 [2]) lub zastosowanie osobnego transformatora mocy (lub z dodatkowego uzwojenie transformatora UMZCH) dla zespołu zabezpieczającego. Pierwsza opcja narzuca pewne ograniczenia, zawężając uniwersalność modułu. Drugi pozwala na zastosowanie do zasilania urządzenia kondensatora wygładzającego o małej pojemności, dzięki czemu jednostka zabezpieczająca gwarantuje wyłączenie głośnika szybciej, niż rozładują się kondensatory w zasilaczu UMZCH.

Oczywiście druga opcja jest bardziej niezawodna i łatwiejsza w realizacji, umożliwiając podłączenie modułu do niemal każdego wzmacniacza. Wadą tego rozwiązania jest wyższy koszt ze względu na zastosowanie dodatkowego zasilacza, jednak tutaj przeważa uniwersalność i niezawodność.

Schemat urządzenia pokazano na ryc. 1. Jego wejścia należy podłączyć do wyjść kanałów stereo UMZCH, a wyjścia - do obciążeń (AC) odpowiednich kanałów. Wspólny przewód modułu, głośników (lub zwrotnicy) podłącza się bezpośrednio do wspólnego przewodu wzmacniacza.

Ryż. 1. Schemat urządzenia

Po przyłożeniu napięcia zasilania kondensator C6 powoli ładuje się przez rezystor R10 do 1,9 V (określonego przez stosunek rezystancji rezystorów R10 i R11), co wystarczy do włączenia tranzystora VT4. Przekaźniki K1, K2 są aktywowane, a obciążenie jest podłączone do wzmacniacza.

W przypadku pojawienia się na którymkolwiek z wejść urządzenia (styki X2a, X3a) stałego napięcia o wartości większej niż ±0,6...0,7 V, następuje otwarcie odpowiedniego tranzystora (VT1 - dla napięcia o polaryzacji dodatniej, VT2 - o polaryzacji ujemnej), łącznie z emitującym dioda transoptora U1 lub U2. Oświetlony fototranzystor transoptora przez rezystor R8 rozładowuje kondensator C6, a tranzystor polowy VT4 zamyka się, odłączając zasilanie przekaźnika. Świecenie diody LED HL1 wskazuje, że głośnik jest wyłączony, a UMZCH działa nieprawidłowo. Rezystor R8 ogranicza prąd rozładowania kondensatora C6, a dzielnik rezystora R4R5 zapewnia sztuczny punkt środkowy napięcia zasilania.

Większość tych urządzeń zabezpieczających i opóźniających włączenie głośników ma nieprzyjemną wadę - brak opóźnienia przy ponownym uruchomieniu w krótkim czasie po wyłączeniu zasilania. Przykładem takiej sytuacji jest krótkotrwały zanik prądu w sieci. Ta wada nie pozwala na uzyskanie odpowiedniego poziomu ochrony głośników i ogólnie całego sprzętu, w którym takie urządzenie jest używane. Aby wyeliminować tę wadę, wprowadzono elementy R9, C5, VT3. Obwód ten jest na krótko aktywowany, gdy napięcie zasilania zanika i pojawia się ponownie, rozładowując kondensator C6, co zapewnia normalne późniejsze uruchomienie jednostki zabezpieczającej. Zastosowanie tranzystora polowego VT4 o obniżonym napięciu otwarcia (około 1,5 V) zapewnia niższe napięcie ładowania dla C6, a czas ponownego uruchomienia jest prawie równy czasowi pierwszego włączenia. Przy zachowaniu stałych czasów ładowania i rozładowywania kondensatora C6, jego pojemność można znacznie zmniejszyć poprzez odpowiednie zwiększenie rezystancji rezystorów R8-R11. Nie zaleca się zwiększania pojemności kondensatora C1 - określa to prędkość wyłączania urządzenia zabezpieczającego.

Przy znamionowym napięciu sieci 230 V i temperaturze pokojowej 25 ^оZe stabilizatorem DA1 nagrzewa się do 50...52 ^оC. Podczas testu przy maksymalnym napięciu przemiennym 274 V (ograniczonym możliwościami LATR) nagrzewanie stabilizatora wyniosło 64...65 ^оC - wszystko w granicach normy. Jeśli wykluczymy rezystor R1, wówczas dolna dopuszczalna granica zasilania urządzenia spadnie do 170 V, ale jednocześnie nagrzewanie DA1 wzrośnie średnio o 10...12 ^оC. Oczywiste jest, że zmiana ta jest wskazana tylko w obszarach, w których napięcie sieciowe jest zawsze niższe od nominalnego.

Jeśli wyobrazimy sobie sytuację, w której zawiodą oba kanały UMZCH, a w pierwszym kanale na wyjściu powstaje napięcie o jednej polaryzacji, a w drugim o przeciwnej polaryzacji, równe pod względem wielkości napięciu na wyjściu UMZCH pierwszy kanał (z różnicą mniejszą niż 0,6...0,7 V), następnie po zsumowaniu rezystorów R2 i R3 otrzymujemy napięcie, które nie wystarcza do otwarcia tranzystora VT1 lub VT2. Oznacza to, że układ zabezpieczający nie będzie działał, a to jest wada (można temu zaradzić, zmieniając rezystancję jednego z tych rezystorów o ±10%). Prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jest jednak znikome i stanowi raczej przykład hipotetycznej symulacji awarii.

Płytka drukowana (rys. 2) o wymiarach 66x45 mm wykonana jest na folii z włókna szklanego i przeznaczona jest do montażu tranzystorów w obudowach SOT-23, rezystorów o wielkości 0805 (z wyjątkiem rezystorów R1 i R13 - 1206), kondensatorów C2, C5 o wielkości 0805 i dioda VD2 w obudowie SMA. Na zdjęciu rys. Rysunek 3 przedstawia zamontowaną płytkę od strony lutowania części do montażu powierzchniowego.

Ryż. 2. PCB 

Ryż. 3. Zamontowane części do lutowania powierzchniowego po stronie płyty

Jako T1 zastosowano transformator małej mocy TPK-2 z uzwojeniem wtórnym 12 V. Mostek diodowy może być dowolną serią DB103S-DB107S lub MB2S-MB6S, dla których na płytce drukowanej przewidziano dwa gniazda. Dioda VD2 - dowolna o prądzie przewodzenia 1 A i dopuszczalnym napięciu wstecznym co najmniej 200 V.

Uzwojenia przekaźnika powinny pobierać prąd nie większy niż 30 mA (wysoka czułość) przy napięciu 12 V. Można by zastosować jeden przekaźnik z dwiema parami styków, ale autorowi nie udało się znaleźć takiego do przełączania prądzie większym niż 8...10 A. Zaletą tych przekaźników w schemacie przekaźników TRU-12VDC-SB-CL jest to, że posiadają na stykach powłokę AgCdO (tlenek srebra-kadmu), odporną na zużycie mechaniczne i maksymalną zdolność przełączania prądzie 12 A. Można je zastąpić tańszymi przekaźnikami SRD (T73) 12VDC -LS-C firmy SONGLE, pozwalającymi na przełączanie prądu do 10 A.

Można zastosować prawie każdy transoptor U1, U2 o odpowiedniej konstrukcji, na przykład PS2501, PC817. LED HL1 - dowolna, najlepiej czerwona np. z serii AL307 lub inne.

Tranzystory VT1-VT3 można zastąpić dowolnymi innymi tranzystorami małej mocy o odpowiedniej konstrukcji i rozmiarze. Możliwe jest zastosowanie MMBT5551, MMBT4401 (VT1, VT3) oraz MMBT5401, MMBT4403 (VT2).

Jako zamiennik n-kanałowego tranzystora polowego (FET) VT4 o niskim napięciu progowym bramki, możemy polecić NTR4003N, IRLML2502. Jeżeli takie zamienniki nie są dostępne, wówczas dopuszczalne jest zastosowanie innego n-kanałowego tranzystora FET z izolowaną bramką, koncentrując się na rezystancji otwartego kanału nie większej niż 3...5 omów i maksymalnym napięciu dren-źródło wynoszącym co najmniej 20 V i maksymalny prąd drenu co najmniej 300 mA. W takim przypadku konieczne będzie wprowadzenie następujących zmian w obwodzie: R8 = 75 omów, R10 = R11 = 68 kOhm, C6 = 47 µF przy 16 V. Należy jednak pamiętać, że czas opóźnienia szybkiego ponownego uruchomienia nieznacznie się zmniejszy. Ponieważ poziom przełączania progu dla różnych PT może znacznie się różnić, może być konieczne dostosowanie czasu opóźnienia przełączania przekaźnika poprzez dobór pary rezystorów R10, R11 z warunku ich równości.

Wkładkę bezpiecznikową FU1 można zastosować dla prądu 0,16 lub 0,25 A, na przykład domowy VP4-10 0,2 A, który ma małe wymiary i elastyczne przewody do montażu na płytce. Listwy zaciskowe X1-X3 - seria DG127, XY304 lub podobne. Jak widać na schemacie, styk centralny w X1 nie jest używany. Odbywa się to w celu zwiększenia odstępu między przewodami zasilania sieciowego.

Zmontowane urządzenie (jego zdjęcie na rys. 4) nie wymaga regulacji i działa natychmiast po włączeniu zasilania. Jego konstrukcja została wielokrotnie powtórzona, a wysoką niezawodność potwierdza wieloletnia eksploatacja.

Ryż. 4. Zmontowane urządzenie

Na ryc. Na rysunku 5 przedstawiono schemat pozwalający na wyeliminowanie transformatora o małych gabarytach. Jako przykład pokazano uproszczony obwód zasilacza UMZCH o napięciu +/-30 V. Jednocześnie nieznacznie zmienia się zarówno obwód, jak i sposób podłączenia modułu do wzmacniacza.

Ryż. 5. Schemat eliminujący mały transformator

Moduł posiada zasilanie bipolarne poprzez rezystory tłumiące R8, R9, dzięki czemu nie jest konieczne tworzenie sztucznego punktu środkowego (rezystory R4, R5 na rys. 2). Aby uzyskać większą wydajność, przekaźniki łączy się szeregowo i dodaje się kondensator (C4) jako filtr mocy.

Prostownik półfalowy wykonany jest na elementach VD1, R5, C3, z których napięcie jest dostarczane do transoptora U3. W stanie początkowym, z powodu rezystora R10, tranzystor VT3 znajduje się w trybie nasycenia, bocznikując kondensator C5, aż na diodzie emitującej transoptora U3 pojawi się napięcie, po czym VT3 zamyka się, a C5 zaczyna powoli ładować, otwierając tranzystor VT4. Całkowity czas opóźnienia załączenia obciążenia sięga w tym przypadku 2...2,5 s.

Po wyłączeniu wzmacniacza kondensator C3 szybko się rozładowuje, odłączając zasilanie transoptora U3. Tranzystor VT3 otwiera i rozładowuje kondensator C5, w wyniku czego przekaźniki z obciążeniem zostają wyłączone. W ten sposób realizowany jest mechanizm szybkiego wyłączania o łącznym czasie nie dłuższym niż 0,3...0,5 s.

Późniejszy początek przełączania następuje przy rozładowanym kondensatorze C5, dlatego w przeciwieństwie do obwodu na ryc. 2, jego wymuszone rozładowanie nie jest wymagane.

Jako VT4 można zastosować n-kanałowy PT z progowym napięciem otwarcia 2...5 V i maksymalnym prądem drenu co najmniej 1 A, na przykład IRF510-IRF540, IRF610-IRF640. Dioda prostownicza VD1 - dowolna o napięciu wstecznym co najmniej 100 V i prądzie przewodzenia 100 mA: SF12-SF16, 1 N4002-1N4007 itp. W przypadku stosowania przekaźników z uzwojeniami pobierającymi prąd 50 mA konieczne jest zmień wartości rezystorów R8, R9 na 330 Ohm.

Uwaga. Aby zwiększyć niezawodność działania, pomiędzy bazą a emiterem tranzystora VT3 należy zamontować rezystor o rezystancji 1...50 kOhm (rys. 100).

literatura

1. Ataev D. I., Bolotnikov V. A. Jednostki funkcjonalne wysokiej jakości wzmacniaczy do odtwarzania dźwięku. - M.: Radio i komunikacja, 1989, s. 120-XNUMX. XNUMX.
2. UPC1237. Protector IC dla stereofonicznego wzmacniacza mocy. - Adres URL: unisonic.com.tw/datasheet/UPCI 237.pdf

Autor: N. Waszkalyuk

Zobacz inne artykuły Sekcja Głośniki.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Niebezpieczeństwo wiecznej zmarzliny 07.03.2018 Proces rozmrażania wiecznej zmarzliny uwalnia węgiel z gleby do atmosfery, co może niekorzystnie wpływać na zmiany klimatyczne na planecie, jak odkrył zespół naukowców z Holandii i Wielkiej Brytanii. Naukowcy przeanalizowali zawartość tej substancji w wodach północno-zachodniej części Kanady latem, kiedy wieczna zmarzlina się rozmraża. Odkryli w jeziorach i rzekach zwiększoną zawartość „starożytnego” węgla, a także dwutlenku węgla. Gazy mogą być zawarte w szczątkach roślin znajdujących się w zamarzniętej glebie. Analizę zawartości węgla w wodach kanadyjskiej Arktyki komplikuje fakt, że naukowcy nie wiedzą jeszcze, ile gazu powinno zostać wyemitowane do atmosfery bez dostosowania się do zmian klimatycznych. Jednocześnie ważne jest, aby zwrócić uwagę na fakt, że słup wody może zawierać zarówno „starożytny”, jak i węgiel, który niedawno dostał się do wiecznej zmarzliny. Pomimo tego, że takie badania wymagają dalszych prac i analiz, naukowcy podkreślają, że uzyskane dane są dość niepokojące i wskazują na negatywny wpływ takich procesów na tempo globalnego ocieplenia.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Projektor Fengmi Laser TV C3 o ultrakrótkim rzucie

▪ Miernik zapachów

▪ Mikroskopowa drukarka 3D firmy IBM

▪ Tropiki przenoszą się do Arktyki

▪ Małże pomogły stworzyć super mocny polimer

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ na stronie internetowej Radio Control. Wybór artykułów

▪ artykuł Plastikowa torba. Historia wynalazku i produkcji

▪ artykuł Czym charakteryzują się sporty jeździeckie? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Artysta-fotograf. Opis pracy

▪ artykuł Wyzwalacz na transoptorze tranzystorowym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Ładowarka z obsługą ręczną i automatyczną. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024