Как сделать задержку включения усилителя
Citroen C5 X7 TOURER DV6C › Бортжурнал › Усилитель для сабвуфера под сиденье. Задержка включения и линейный предусилитель.
Установленный «временно» усилитель 120Вт LASound PCH50 был откровенно слаб для моего 200Вт сабвуфера, нагружать его сильно было нельзя. При штатной работе его конечно хватало, но если ввалить ему хорошо, то искажения можно было уловить уже на слух (вообще мало кто их слышит), правда только в багажнике, но в любом случае это угрожало выходом из строя динамика. Периодически поглядывал объявления на усилители Oris Charisma. Уж очень понравилась мне эта серия. Наткнулся на модель CA-702 в Гомеле. Купил и передал его в Минск Руслан, за что ему огромная благодарность.
Oris CA702 это один в один PPI-2360. Журнал «Car&Music» назвал двухканальный усилитель ORIS Charisma CA-702 лучшим усилителем 2002/2003 года. Усилитель получил звания: «Лучшая покупка», «Лучший звук», лучший «кроссовер» и лучшие «Возможности подключения». Журнал «Автозвук», протестировав этот усилитель, присвоил ему звание «Автозвук лидер».
Очень неплохие показатели и очень все достойно сделано.
Теперь была задача закрепить усилитель в ДОСТУПНОМ месте для регулировок, но так, чтобы усилитель не съел полезного пространства. Люблю крепить усилитель под сидением. Но в C5 это сделать было не так просто! И выход был найден. Если заглянуть под кресло, то увидим в передний его нижней части пустое место:
Туда замечательно входит половина усилителя 🙂 Уши крепления усилителя становятся ровно по краям натягивающей обшивку планки. Чтобы закрепить усилитель просверлил 2 отверстия в каркасе сидения и нарезал резьбу:
Заднюю часть закрепил на поперечной штанге рычага регулировки вперед/назад.
Позже выяснилось что при регулировке высоты сидения усилитель двигается вперед/назад относительно этой штанги, поэтому в будущем буду переделывать задние крепления на двигающиеся полозья. А пока высоту сидения регулировать можно, но в половине диапазона. Вообще-то пассажирское я никогда и не регулирую, выставил и все.
Вот так выглядит установленный под сидением усилитель:
Ноги никак не могут достать усилитель, так что можете не опасаться. Мой 44-й размер в упор к сидению вот так выглядит:
По такому поводу я переделал линейный усилитель на выходе магнитолы на нормальный и поставил задержку на включение усилителей и на выключение линейного усилителя. Без блоков задержек будет сильный «пук» при включении, в первом случае и при выключении во втором.
Линейник переделал на NE5532, хотя в последствии нашел еще лучше — OPA2132. Делал по следующей схеме:
Диод на питании — как раз задержка на отключение, без него будет «пук» при выключении. Все эти щелчки — результат псевдо двухполярного питания из однополярного влючения 🙁
В усилителе решил использовать пленочные качественные конденсаторы фирмы WIMA. Получилось достаточно компактно, но все равно усилитель теперь не помешается в плотно упакованную магнитолу — пришлось его вынести за ее пределы.
по следующей схеме:
Старый усилитель остался на своем месте за бардачком для фронта. Общая схема подключения вышла такой:
При такой схеме есть возможность обойтись без пассивных фильтров вообще. Хотя по итогу я от половины их отказался.
Для подключения второго усилителя пришлось сделать разветвитель питания, который закрепил на усилителе:
Для подключения фронта пришлось лезть в разъемы дверей. Скрутки передних динамиков находятся оч. в нехороших местах — левого под ногами водителя, правого под центральной консолью, где то у ручки передач. Провода по салону тонкие, в отличие от проводов в самой двери. В итоге кинул отдельный провод на левую сторону, правая сторона была совсем рядом. Определить куда подключать акустику в дверных шлейфах было непросто, особенно в правом. Цвета проводов не соответствуют ни динамику ни твиттеру, а с правой стороны вообще трудно найти жгут, потому что он уложен снизу всех остальных в канал, пришлось срезать стяжку, доставать все жгуты и ставить все на место. Чтобы найти провода справа, пришлось вынуть разъем из стойки и по пинам посмотреть на цвета проводов и тогда уже прозванивать иголкой:
На твиттеры кинул отдельные провода с изготовленными разъемами.
Ну и о проводах на аудио сигнал. Переплачивать за дорогие фирменные провода — это не наш метод, покупать авно типа Mistery, аналогично. Всегда делаю такие вещи сам. Объехав весь Минск и рынки удалось найти только качественный микрофонный, чисто медный, провод беларуского производства с очень качественной изоляцией за довольно смешные деньги 0,5$ метр. Вот что что, а провода в Беларуси делают хорошо, и за них не стыдно. А вот качественных RCA разъемов нигде найти не удалось, пришлось заказывать на aliexpress. Мне рекомендовали NAKAMICHI — хорошие разъемы, но длинноваты для моего случая. Заказал их и еще несколько вариантов.
Все разъемы брались с позолотой, насчет позолоты судить трудно, но по виду близко (не темно желтые как рынках) и паяются очень хорошо. В итоге победил Gold Snake, как самый короткий. Качество очень достойное, все очень плотно садится, не разбалтывается и главное — изолятор в середине не плавится. Для сравнения с дешевыми разъемами на рынках сделал фото:
Не берите дешевые разъемы, разницы в звуке в авто вы конечно врятли услышите, но дешевые будут хрипеть за счет плохого контакта на неровностях — проверенно 😉 Хороший разъем обойдется 2-4$ за штуку, дешевые 0,1-1$. Экономия тут малая.
Вот такая получилась аудиосистема. Звуком я доволен, за сравнительно небольшую сумму получился достаточно «сочный», чистый звук. Еще раз убедился что лучшая магнитола по звуку в C5 это RNEG. RT3/4/5 очень далеки по звучанию, особенно после замены акустики. Разницы в звучании от внешнего усилителя и от встроенного на СЧ канале я не услышал, даже на громкости выше среднего, это значит что встроенный усилитель таки хорош и достаточен для авто. Единственное что я хочу поменять — это задние динамики, задние пассажиры совсем обделены высокими частотами. думаю со временем они будут заменены. А вот что меня удивило на Drive-e, так это слабый интерес к динамикам Oris ProDrive AD-654. Динамики реально интересные, а за их цену — просто находка.
Плавное включение усилителя мощности
Это простое приспособление позволяет повысить надежность вашей радиоаппаратуры и уменьшить помехи в сети в момент включения.
Любой блок питания радиоаппаратуры содержит выпрямительные диоды и конденсаторы большой емкости. В начальный момент включения сетевого питания происходит импульсный скачок тока — пока идет заряд емкостей фильтра. Амплитуда импульса тока зависит от величины емкости и напряжения на выходе выпрямителя. Так, при напряжении 45 В и емкости 10000 мкФ ток зарядки такого конденсатора может составить 12 А. При этом трансформатор и выпрямительные диоды кратковременно работают в режиме короткого замыкания.
Для устранения опасности выхода этих элементов из строя путем уменьшения броска тока в момент первоначального включения и служит приведенная на рис. 1.7 схема. Она также позволяет облегчить режимы и других элементов в усилителе на время переходных процессов.
Рис. 1.7
В начальный момент, когда подано питание, конденсаторы С2 и СЗ будут заряжаться через резисторы R2 и R3 — они ограничивают ток до безопасного для деталей выпрямителя значения.
Через 1. 2 секунды, после того как зарядится конденсатор С1 и на пряжение на реле К1 возрастет до величины, при которой оно сработает и своими контактами К1.1 и К1.2 зашунтирует ограничительные резисторы R2, R3.
В устройстве можно использовать любое реле с напряжением срабатывания меньшим, чем действует на выходе выпрямителя, а резистор R1 подбирается таким, чтобы на нем падало «лишнее» напряжение. Контакты реле должны быть рассчитаны на действующий в цепях питания усилителя максимальный ток. В схеме применено реле РЭС47 РФ4.500.407-00 (РФ4.500.407-07 или др.) с номинальным рабочим напряжением 27 В (сопротивление обмотки 650 Ом; ток, коммутируемый контактами, может быть до 3 А). Фактически реле срабатывает уже при 16. 17 В, а резистор R1 выбран величиной 1 кОм, при этом напряжение на реле будет 19. 20 В.
Конденсатор С1 типа К50-29-25В или К50-35-25В. Резисторы R1 типа МЛТ-2, R2 и R3 типа С5-35В-10 (ПЭВ-10) или аналогичные. Величина номиналов резисторов R2, R3 зависит от тока нагрузки, и их сопротивление может быть значительно уменьшено.
Рис. 1.8
Вторая схема, приведенная на рис. 1.8, выполняет ту же самую задачу, но позволяет уменьшить габариты устройства за счет использования времязадающего конденсатора С1 меньшей емкости. Транзистор VT1 включает реле К1 с задержкой, после того как зарядится конденсатор С1 (типа К53-1А). Схема позволяет также вместо коммутации вторичных цепей обеспечивать ступенчатую подачу напряжения на первичную обмотку. В этом случае можно использовать реле только с одной группой контактов.
Величина сопротивления R1 (ПЭВ-25) зависит от мощности нагрузки и выбирается такой, чтобы напряжение во вторичной обмотке трансформатора составляло 70 процентов от номинального значения при включенном резисторе (47. 300 Ом).
Настройка схемы состоит в установке времени задержки включения реле подбором номинала резистора R2, а также выборе R1.
Приведенные схемы можно использовать при изготовлении нового усилителя или же при модернизации уже существующих, в том числе и промышленного изготовления.
По сравнению с аналогичными по назначению устройствами для двухступенчатой подачи напряжения питания, приведенными в различных журналах, описанные здесь — самые простые.
Устройство плавного включения усилителя
Опубликовано: 20 февраля, 2016 • Рубрика: Блоки питания
При конструировании блоков питания усилителей часто возникают проблемы, никак не связанные с самим усилителем, или являющиеся следствием применённой элементной базы. Так в блоках питания транзисторных усилителей большой мощности часто возникает проблема реализовать плавное включение блока питания, то есть обеспечить медленный заряд электролитических конденсаторов в сглаживающем фильтре, которые могут иметь весьма значительную ёмкость и, без принятия соответствующих мер, в моменты включения просто выведут из строя диоды выпрямителя.
В блоках питания ламповых усилителей любой мощности необходимо обеспечить задержку подачи высокого анодного напряжения до прогрева ламп, чтобы избежать преждевременного обеднения катода и как следствие существенного сокращения ресурса лампы. Конечно, при использовании кенотронного выпрямителя эта проблема решается сама собой. Но в случае использования обычного мостового выпрямителя с LC-фильтром, без дополнительного устройства не обойтись.
Обе вышеизложенные проблемы позволяет решить простое устройство, которое может быть легко встроено как в транзисторный, так и в ламповый усилитель.
Схема устройства.
Принципиальная схема устройства плавного включения представлена на рисунке:
Увеличение по клику
Переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора ТР1 выпрямляется диодным мостом Br1 и стабилизируется интегральным стабилизатором VR1. Резистор R1 обеспечивает плавный заряд конденсатора C3. Когда напряжение на нём достигнет пороговой величины, откроется транзистор Т1, в результате чего сработает реле Rel1. Резистор R2 обеспечивает разряд конденсатора C3 при выключении устройства.
Варианты включения.
Контактная группа реле Rel1 подключается в зависимости от типа усилителя и организации блока питания.
Для примера, чтобы обеспечить плавный заряд конденсаторов в блоке питания транзисторного усилителя мощности, представленное устройство можно использовать для шунтирования балластного резистора после заряда конденсаторов, чтобы исключить потери мощности на нём. Возможный вариант включения показан на схеме:
Номиналы предохранителя и балластного резистора не указаны, так как выбираются, исходя из мощности усилителя и ёмкости конденсаторов сглаживающего фильтра.
В ламповом усилителе представленное устройство поможет организовать задержку подачи высокого анодного напряжения до прогрева ламп, что позволяет существенно продлить их ресурс работы. Возможный вариант включения представлен на рисунке:
Схема задержки здесь включается одновременно с накальным трансформатором. После прогрева ламп включится реле Rel1, в результате чего сетевое напряжение будет подано на анодный трансформатор.
Если в вашем усилителе используется один трансформатор и для питания цепей накала ламп, и для анодного напряжения, тогда контактную группу реле следует перенести в цепь вторичной обмотки анодного напряжения.
Элементы схемы задержки включения (плавного пуска):
Из-за малого тока потребления микросхему стабилизатора и полевой транзистор можно монтировать без радиаторов.
Однако у кого-то может возникнуть идея отказаться от лишнего, пусть и малогабаритного, трансформатора и запитать схему задержки от напряжения накала. Учитывая, что стандартное значение напряжения накала
6.3В, придётся заменить стабилизатор L7809 на L7805 и применить реле с рабочим напряжением обмотки 5В. Такие реле обычно потребляют значительный ток, в этом случае микросхему и транзистор придётся снабдить небольшими радиаторами.
При использовании реле с обмоткой на 12В (как-то чаще встречаются) микросхему интегрального стабилизатора следует заменить на 7812 (L7812, LM7812, MC7812).
С указанными на схеме номиналами резистора R1 и конденсатора С3 время задержки включения составляет порядка 20 секунд. Для увеличения временного интервала необходимо увеличить ёмкость конденсатора С3.
Статья подготовлена по материалам журнала «АудиоИкспресс»
Вольный перевод Главного редактора «РадиоГазеты».
Устройство задержки включения и защиты громкоговорителей
Принципиальная схема
Кроме того что схема выполняет все пункты, о которых я упоминал выше, она построена с использованием всего двух транзисторов и обеспечивает надежную защиту акустических систем для двух каналов усилителя низкой частоты.
Рис.1. Схема устройства задержки включения и защиты акустических систем (АС).
Описание схемы и журнала
Далее я приведу дословное описание из журнала радио, там все изложено кратко и понятно.
Принципиальная схема устройства задержки включения и защиты АС показана на рисунке выше. Оно состоит из входного ФНЧ R1 R2C1, реле времени на транзисторе VT1 и элементах R1-R4, С1 и ключа на транзисторе VT2.
В момент включения питания конденсатор С1 начинает заряжаться через резисторы R1, R2. В течение времени его зарядки транзистор VT1 будет открыт, VT2 закрыт и ток через обмотку реле не потечет.
Резистор R3 устраняет влияние базового тока транзистора VT1 на зарядку конденсатора и увеличивает положительный порог срабатывания устройства защиты.
Когда конденсатор зарядится, напряжение на базе транзистора VT1 упадет и он закроется, а связанный с ним ключевой транзистор VT2 откроется и через обмотку реле К1 по течет ток.
Реле сработает, и его замкнувшиеся контакты К1.1 и К1.2 подключат громкоговорители к усилителю. Задержка включения равна примерно 4 с.
Если на каком-то из выходов усилителя появится постоянное напряжение положительной полярности, это приведет к частичной разрядке конденсатора С1, открыванию транзистора VT1 и закрыванию транзистора VT2. В результате ток через обмотку реле прекратится и его контакты отключат громкоговорители от усилителей.
Если же на выходах последних появится постоянное напряжение отрицательной полярности, то оно непосредственно через диод VD1 поступит на базу транзистора VT2, закроет его и таким образом обесточит реле К1, контакты К1.1, К1.2 которого разомкнутся и снова отключат громкоговорители от усилителя.
Диоды VD1-VD2 ограничивают максимальное отрицательное напряжение на базе входного транзистора VT1 на уровне 1,3 В. Хотя и в режиме защиты громкоговорителей, и в режиме задержки их включения конденсатор С1 заряжается через одни и те же цепи, время срабатывания защиты на порядок меньше, поскольку для этого конденсатор должен изменить свой потенциал всего на несколько вольт. Пороги срабатывания защиты составляют не более ±4 В.
Подойдет и любое другое реле, срабатывающее при выбранном напряжении питания, но в этом случае нужно подобрать резистор R4, от которого зависит отрицательный порог срабатывания защиты.
Устройство работоспособно при изменении напряжения питания в пределах 20. 30 В. При другом напряжении питания нужно будет изменить сопротивление резистора R4.
Недостаток этого устройства — необходимость питания его от источника с пульсациями не более 1 В, иначе возможны ложные срабатывания.
Замечания по схеме
Теперь добавлю от себя: подтверждаю, для устройства действительно нужен хорошо стабилизированный источник питания иначе будут частые ложные срабатывания.
В зависимости от того какое напряжение питания схемы (20. 30В) придется подобрать реле с обмоткой рассчитанной на данное напряжение срабатывания, здесь главное надежное срабатывание и чтобы катушка не перегревалась от перенапряжения. У себя я нашел пачку РЭС-48 с разными паспортами, полистав справочник я выбрал те что мне подходят по напряжению.
К каждой схеме я добавил еще резистор R5 и вывод для подключения светодиода VD4, который будет сигнализировать о срабатывании защиты. Они подключены к коллектору и эмиттеру транзистора VT2.
Также при включении схемы, пока работает реле времени, светодиод светится, а потом при переходе защиты в рабочий режим он гаснет. Получается простая индикация, которой вполне достаточно чтобы отследить состояние защиты.
Детали и настройка
Сопротивление гасящего резистора R5* (гасит ток, протекающий через светодиод) подбирается экспериментально. Для этого можно применить переменный резистор на 2-3кОм включенный вместо R5.
Вращая ручку переменного резистора нужно добиться достаточно яркого свечения светодиода VD4 в момент когда транзистор VT2 закрыт и питание на светодиод идет через обмотку реле К1.
Потом этот резистор отпаиваем и измеряем его сопротивление, устанавливаем в схему постоянный резистор с таким же сопротивлением.
Поскольку ток через светодиод в схеме будет протекать также через обмотку реле, то свечение будет менее ярким если бы вместо реле был просто проводник, но этого достаточно для индикации состояния. Важно чтобы ток через светодиод не превышал ток срабатывания/отпускания реле.
Печатные платы проектировал по старинке:
Рис. 2. Разводка печатной платы карандашом и расстановка компонентов.
В результате мною было изготовлено два экземпляра данного устройства (2+2 канала), вот что получилось:
Рис.3. Готовые устройства задержки включения и защиты акустических систем.
Теперь о том как нужно эту схему подключать к усилителю НЧ и акустическим колонкам:
Приступить к наладке схемы нужно обязательно с подключенным усилителем низкой частоты (УНЧ) и акустическими системами (АС)!
Конденсатор С1 заряжается через общий провод, ток с которого идет через АС и УНЧ, а потом через резисторы R1 и R2.
Без АС и УНЧ схема не заработает так как должна работать. Если к схеме не подключить ни АС, ни усилитель мощности, то конденсатор С1 будет очень долго заряжаться через цепочку: R3 + переход Б-Э транзистора VT1.
Испытать схему можно и без АС и без усилителя НЧ. Делается это так:
Я разместил платки в корпусе усилителя как можно ближе к платам УМЗЧ и выходным клемам АС (на задней панели), это нужно чтобы максимально сократить длину соединительных проводников от УНЧ к защите и к клеммам для подключения АС.
В завершение
Вот и все что я хотел вам рассказать о системе защиты АС в моем усилителе Phoenix-P400. Данная схема защиты АС зарекомендовала себя очень хорошо и работает безотказно.
UPD: Назар Синичак прислал обрисованную печатную плату в SprintLayout: Скачать
UPD: Олександр Мезько прислал печатную плату в SprintLayout для использования вместе с реле РЭС-9: Скачать
UPD: Юрий Глушнев также прислал свою версию печатной платы под реле РЭС-9: Скачать