System ochrony UMZCH. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

System ochrony UMZCH. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Tranzystorowe wzmacniacze mocy

Komentarze do artykułu

Obecnie każdy nowoczesny wzmacniacz częstotliwości audio (UMZCH) zawiera układ zabezpieczający stopień wyjściowy (VC) przed przetężeniem w przypadku zwarcia w obciążeniu (zwarcie) lub niskiej rezystancji układu akustycznego (AS). Ten sam system chroni głośniki przed stałym napięciem na wyjściu UMZCH i wahaniami częstotliwości infradźwiękowych. Ponadto wysokiej jakości UMZCH zapewnia opóźnienie w podłączeniu głośników do wyjścia UMZCH (na czas trwania transjentów), co jest niezbędne do ochrony głośników przed kliknięciami po włączeniu, a także automatycznego odłączenia UMZCH od sieci w przypadku jakiejkolwiek awarii.

Jednym z najprostszych i najczęstszych sposobów ochrony głośników przed stałą składową na wyjściu UMZCH jest włączenie bezpiecznika szeregowo z głośnikami. W obecności stałego napięcia na wyjściu UMZCH przez cewkę drgającą głowicy dynamicznej (DG) przepływa prąd stały, najczęściej niskoczęstotliwościowy, połączony galwanicznie z wyjściem UMZCH. Jeśli prąd jest wystarczający do przepalenia bezpiecznika, to AC jest odłączany od UMZCH. Jednak taki łatwy sposób, oczywiście. nieoptymalne, ponieważ zanim bezpiecznik AC przepali się, przez pewien czas znajduje się pod stałym napięciem. Aby skrócić czas działania, prąd znamionowy bezpiecznika powinien być trzykrotnie mniejszy niż prąd, który go spala, i kilka razy mniejszy niż maksymalny prąd, jaki może wytrzymać prąd przemienny.

Na pierwszy rzut oka nie ma tu szczególnych problemów, ponieważ w przypadku awarii jednego z tranzystorów stopnia wyjściowego UMZCH na wyjściu będzie napięcie zbliżone do napięcia zasilania VC. Tak więc przy napięciu 32 V prąd płynący przez prąd przemienny o rezystancji nominalnej 4 omów wyniesie około 8 A., a bezpiecznik 2 A z powodzeniem wykona swoje zadanie. Ale co, jeśli wyjście wcale nie wynosi 32 V, ale powiedzmy 7 V? W takim przypadku bezpiecznik 2-amperowy nie odłączy głośników od UMZCH, a cewka drgająca DG będzie się stopniowo nagrzewać, co może doprowadzić do jej awarii.

Ponadto ochrona głośników za pomocą bezpieczników ma zniekształcenia termiczne, harmoniczne i intermodulacyjne, które pogarszają wskaźniki jakości całego UMZCH [1]. Zniekształcenia te można zminimalizować, stosując bezpieczniki o wysokich wartościach znamionowych, ale wtedy ochrona staje się nieskuteczna. Ponadto ta metoda nie chroni głośników przed wibracjami infradźwiękowymi, które mogą uszkodzić dyfuzory DG.

Innym sposobem ochrony głośników jest zastosowanie specjalnych układów elektronicznych, które szybko wykrywają obecność stałego napięcia lub oscylacji częstotliwości infradźwiękowych na wyjściu UMZCH i wyłączają głośniki. Może się jednak zdarzyć, że w przypadku awarii VC (gdy system ochrony AC jest rejestrowany z tego samego źródła zasilania co VC) z powodu „spadku napięcia zasilania”, system ochrony AC nie będzie działał, ale tę wadę można wyeliminować przy użyciu oddzielnego źródła zasilania dla systemu ochrony.

Jeśli chodzi o ochronę VC przed przetężeniem, możliwe są tutaj te same dwie metody: bezpieczniki i obwody elektroniczne. Jednak próby ochrony urządzeń półprzewodnikowych za pomocą bezpieczników są bezużyteczne: typowy półprzewodnik ulegnie awarii z powodu przetężenia na długo przed stopieniem bezpiecznika, tylko szybkie układy elektroniczne mogą zapewnić niezawodną ochronę przed przeciążeniem.

Ale z powyższego nie wynika, że \uXNUMXb\uXNUMXbmusisz zapomnieć o bezpiecznikach. Bezpieczniki są pożądane w obwodzie wtórnym transformatora mocy w celu ochrony przed przegrzaniem w przypadku zwarcia w mostku prostowniczym. Bezpieczniki sieciowe są obowiązkowe. Bezpieczniki sieciowe i wtórne muszą być wolne, aby nie przepaliły się podczas przepięć spowodowanych ładowaniem kondensatorów magazynujących i prądem rozruchowym transformatora po włączeniu zasilania.

Należy również wspomnieć o walce z prądami rozruchowymi UMZCH. W tym celu w potężnym UMZCH coraz częściej stosuje się systemy miękkiego startu (SPP, Soft Start). Celem łagodnego rozruchu jest zmniejszenie prądu rozruchowego, wydłużenie żywotności styków wyłącznika sieciowego i uniknięcie niepotrzebnego przepalania się bezpieczników sieciowych.

We wzmacniaczach średniej mocy NTC można wdrożyć za pomocą rezystora o ujemnym współczynniku temperaturowym (NTC). połączone szeregowo z uzwojeniem pierwotnym transformatora sieciowego. Po włączeniu wzmacniacza, w miarę nagrzewania się termistora, jego rezystancja spada od początkowej, stosunkowo dużej wartości, do prawie zera w ciągu kilku dziesiątych sekundy, ograniczając w ten sposób skok prądu. Zaletą tego rozwiązania jest zastosowanie tylko jednego dodatkowego elementu. Jednocześnie główną wadą obwodu SPP opartego na rezystorze NTC jest powolne chłodzenie termistora po wyłączeniu UMZCH. Dlatego przy ponownym włączeniu wzmacniacza zaraz po jego wyłączeniu rezystor NTC nie ma czasu na ostygnięcie, a skok prądu jest tylko częściowo wygładzony.

W przemysłowych i amatorskich urządzeniach radiowych szeroko stosowane są stopnie ograniczające prąd, w których mocny rezystor jest połączony szeregowo z uzwojeniem pierwotnym transformatora mocy w celu zwalczania skoków prądu. Po jakimś czasie rezystor ten jest zbocznikowany przez styki przekaźnika [2J. W tym przypadku nie występuje wada obwodu rezystora NTC, ale zwiększa się złożoność obwodu przeciwprzepięciowego prądu, podobnie jak jego koszt. Aby zapobiec dużym przejściom indukcyjnym, które występują, gdy transformator jest podłączony do sieci, obwód szeregowo połączonego rezystora i kondensatora umieszcza się równolegle do uzwojenia pierwotnego transformatora lub styków wyłącznika sieciowego [3, 4].

System ochrony UMZCH, którego schemat pokazano na ryc. 1 jest zbudowany z uwzględnieniem powyższych uwag. W przeciwieństwie do schematu ochrony z [5] jest prostszy. System ochrony jest zasilany z oddzielnego źródła zasilania (PS), wykonanego na elementach T1, VD19, C13. Ten sam IP działa jako rezerwowe źródło napięcia (12 V), które jest niezbędne do zasilania obwodu przełączającego (DD2, K1, SB1 itp.), co pozwala włączyć / wyłączyć UMZCH, naciskając tylko jeden przycisk bez mocowania . Dzięki temu możliwe staje się sterowanie stanem wzmacniacza poprzez podanie pojedynczego impulsu na pin 1 wtyczki XP5, np. z układu zdalnego sterowania.

(kliknij, aby powiększyć)

Gdy urządzenie jest podłączone do sieci, napięcie rezerwowe +12 V z wyjścia prostownika VD19, C13 jest dostarczane do wyzwalacza D DD2, który jest ustawiony na „11” za pomocą łańcucha C19-H0. Ten stan odpowiada napięciu około +12 V na pinie 2, które utrzymuje tranzystor VT7 w stanie zamkniętym. W konsekwencji napięcie na uzwojeniu rzepy K1 wynosi zero, styki K1.1 i K1.2 są otwarte, a UMZCH jest pozbawiony napięcia. Po krótkim naciśnięciu przycisku SB1 na pinie 3 DD2 generowany jest krótki impuls, który zmienia stan DD2 („0 na pinie 2 DD2). Tranzystor VT7 otwiera się i przełącza przekaźnik K1, styki przekaźnika zamykają się i podłączają UMZCH do Równolegle do styków repeK1.1 i K1.2 dołączone są łańcuchy R21-C15 i R22-C16, które tłumią stany przejściowe występujące podczas włączania transformatora zasilającego.

Po przyłożeniu zasilania do obwodu miękkiego startu (R20, SYU, VD16, VT6, K2, VD17, R23 ... R25) kondensator SU jest powoli ładowany (około 0,5 ... 1 s). Gdy tylko napięcie na SU stanie się wystarczające do otwarcia VT6, przekaźnik K2 jest aktywowany i bocznikuje kompozytowy mocny rezystor R23 swoimi stykami. ..R25. służący do tłumienia prądu rozruchowego, gdy UMZCH jest włączony.

W tym samym czasie do pozostałych węzłów obwodu dostarczane jest +12 V. Na elementach R3. R4, C1. C2, VT1, VT3 (R5, R6, C3, C4. VT2, VT4) zmontowali komparator dwuprogowy na elementach R3, C1, R4, C2 (R5, C3. R6. C4) - częstotliwość podczerwona filtr. Napięcia progowe wynoszą w przybliżeniu +0.65 V i -0,65 V. Stała składowa lub napięcie oscylacji infradźwiękowych na wyjściu UMZCH jest porównywana z tymi wartościami progowymi. Po przekroczeniu poziomu progowego jeden z tranzystorów zostaje odblokowany, w wyniku czego kondensator C6 zostaje rozładowany.

Kondensator C6 rozładowuje się również w przypadku zadziałania zabezpieczenia prądowego VK (VD1 ... VD8. R7 ... R10, VU1, VU2). Prądowy próg ochrony można regulować zmieniając rezystancję R7 (R9). Przy podanych wartościach znamionowych zabezpieczenie prądowe działa przy napięciu między stykami 1.2 - 3, 4 ХРЗ (ХР4) około 6 V, co odpowiada prądowi 6 A (jeśli rezystory 0,47 Ohm są zainstalowane w obwodzie emitera lub źródła tranzystory VK). Aby wykluczyć działanie zabezpieczenia prądowego przy szczytach sygnału, ma on pewną bezwładność.

Ponieważ w momencie załączenia na skutek stanów nieustalonych w UMZCH na wyjściu może pojawić się składowa stała o poziomie przekraczającym wartość progową (0,65 V), konieczne jest zablokowanie działania układu odłączania wzmacniacza od sieci (DD1.1, DD1.2, DD1.4). W tym celu dostarczony jest łańcuch R14-C8. Dopóki napięcie na C8 nie osiągnie poziomu „1” (około 4 s), działanie obwodu wyzwalającego jest zablokowane. W przypadku, gdy czas trwania stanów przejściowych po włączeniu UMZCH przekracza 4 s, należy zwiększyć stałą czasową R14-C8.

System akustyczny jest podłączony do wyjścia UMZCH z opóźnieniem około 12s, co wystarcza do całkowitego zakończenia procesów przejściowych w UMZCH. Czas opóźnienia jest określony przez stałą czasową obwodu R7-CXNUMX. AU jest odłączana od UMZCH w przypadkach, gdy zadziała zabezpieczenie prądowe VC lub stała składowa na wyjściu UMZCH przekroczy wartość progową.

Autor: M. Shushnov, Nowosybirsk

Zobacz inne artykuły Sekcja Tranzystorowe wzmacniacze mocy.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Rozmowa przez telefon podczas jazdy prowadzi do wypadku 13.01.2009

Statystyki wypadków drogowych pokazują, że w 2006 roku w Stanach Zjednoczonych rozmawianie przez telefon komórkowy podczas prowadzenia samochodu lub wybieranie na nim numeru było przyczyną 7% poważnych wypadków.

Kanadyjska firma komputerowa opracowała oprogramowanie do telefonów komórkowych, które wykrywa, kiedy telefon znajduje się w jadącym samochodzie i uniemożliwia kierowcy wykonywanie połączeń. A dla tych, którzy chcą porozmawiać z kierowcą, telefon wysyła wiadomość SMS: „Abonent jedzie teraz i nie może odebrać”.

Jeśli dzwoniący nadal nalega, telefon prosi kierowcę o zatrzymanie się i odebranie połączenia. To prawda, że program jest przeznaczony tylko dla dość skomplikowanych i drogich modeli telefonów wyposażonych w czujniki ruchu i działających systemów operacyjnych dla komputerów kieszonkowych.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Uśmierzająca ból moc muzyki

▪ VL6180X - czujnik odległości, światła i gestów

▪ Nanooczyszczanie wody i gleby

▪ Komputer kwantowy D-Wave z rekordową wydajnością

▪ Inteligentny brelok Samsung Connect Tag do śledzenia osób i obiektów

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część strony internetowej Garland. Wybór artykułów

▪ artykuł Jacquesa Turgota. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Gdzie znika lód z zamrożonego na mrozie mokrego prania? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kierownik Biura Planowania i Rachunkowości Działu Sprzedaży. Opis pracy