Как сделать защиту для динамиков

Защита динамиков своими руками

Схема усилителей низкой частоты должна обеспечивать безопасность устройств при эксплуатации. Одним из таких решений является устройство для защиты динамиков.

Схема защиты динамиков от постоянного напряжения

Современные схемы защиты могут быть собраны как на транзисторах, так и на интегральных микросхемах. Классические схемы на транзисторах широко применяются в промышленной звуковой аппаратуре и могут быть использованы радиолюбителями для своих разработок. Напряжение питания данной схемы может достигать 65 вольт благодаря использованию стабилизатора. Транзистор VT5 должен устанавливаться на радиаторе. Его замена на BD139 позволит поднять напряжение питания до 120 вольт. В цепи управления электромагнитным реле применён составной транзистор, который можно заменить на КТ972. В качестве VT1,2 можно использовать КТ3102. Кроме отключения акустических систем при появлении на выходе усилителя постоянного напряжения, схема обеспечивает задержку включения динамиков на 1-2 секунды. Схема защиты состоит из двух совершенно одинаковых ключей, поэтому на рисунке показан только один.

Для управления подключением акустических систем используются электромагнитные реле на напряжение 24 вольта и ток 15 мА.

Электросхемы защиты динамиков

Транзисторные схемы защиты динамиков от постоянного напряжения обладают рядом существенных недостатков, поэтому хорошим решением проблемы будет использование схемы на интегральных компараторах. Устройство собрано на одной микросхеме, включающей четыре компаратора, и одном n-p-n транзисторе средней мощности. Контактные группы реле на схеме не показаны, но они включаются в разрыв цепей, соединяющих выходы усилителя звуковой частоты и акустические системы. Четыре диода на входе схемы выполняют защиту схемы от броска напряжения в результате неисправности усилителя звуковой частоты. Резистор R8 позволяет установить порог срабатывания от 0 до ± 1,75 V.

В схеме применены двойные интегрирующие RC цепи, поскольку одиночные цепи работают некорректно. С увеличением ёмкости конденсатора, время срабатывания увеличивается, а уменьшение ёмкости приводит к ошибочным срабатываниям на больших уровнях громкости. Данное схемное решение позволяет использовать устройство на усилителях с киловаттной мощностью. Гарантированное время срабатывания устройства не превышает 75-80 мсек. Для обеспечения задержки подключения акустических систем к выходу усилителя используется конденсатор С6. При указанной ёмкости время задержки включения составляет 2 секунды.

Защита динамика

Сделать системы защиты динамика своими руками может любой радиолюбитель. Есть простые схемы, при налаживании которых не требуется измерительная аппаратура и дефицитные радиодетали. В данной схеме на КТ315А сделано реле времени, а на КТ815В электронный ключ. Сразу после включения питания начинает заряжаться конденсатор С1. Пока он заряжается, транзистор VT1 будет открыт, а VT2 закрыт и через обмотку реле ток не идёт. После зарядки конденсатора напряжение на базе VT1 уменьшится, и он откроется, при этом сработает выходной ключ и реле своими контактами подключит акустические системы к выходу усилителя звуковой частоты. Время заряда конденсатора и время задержки включения составляет около 4 секунд. При появлении на выходе усилителя постоянного напряжения любой полярности транзистор VT2 закроется, реле обесточится и колонки будут отключены от усилителя.

Входные диоды ограничивают максимальное отрицательное напряжение на базе VT1 уровнем 1,3 V. Пороги срабатывания защиты не превышают ±4 V. Собранная без ошибок схема начинает работать сразу и не требует налаживания. Реле можно использовать любое, на указанное напряжение, но нужно будет подобрать сопротивление резистора R4. Чтобы исключить ложные срабатывания, устройство для защиты динамиков необходимо питать от стабилизированного источника. Простые схемы защиты не всегда могут обеспечить надёжное и мгновенное отключение акустических систем от каналов низкочастотного усилителя.

Источник

Защита акустических систем (5 вариантов схем)

Различные варианты защиты акустических систем, как от постоянного тока, так и перегрузки. Многие начинающие, и не только, радиолюбители часто сталкиваются с этой проблемой, ведь акустика довольно дорого стоит, по сравнению с узлом защиты, а хорошая акустика так вообще может превышать стоимость всего усилителя, возможно даже в разы.

Несколько достаточно популярных схем и готовых устройств собранных по этим схемам, а так же печатные платы для самостоятельного изготовления. Всего 5 вариантов.

1 вариант, схема и фото, печатная плата в файле :

2 вариант, схема, фото и печатная плата в файле :

3 вариант, схема и печатная плата в файле :

4 вариант, фото и печатная плата в файле :

Автор: dts (dtsdts@meta.ua)

29 комментариев: Защита акустических систем (5 вариантов схем)

можно ли спросить 1 вариант можно ли запитать от 5 вольт если соответственно поставить реле на 5 вольт

Доброго времени суток. Подскажите пожалуйста, для первого варианта схемы защиты. Я хотел подключить индикацию нормального режима работы и режима перегрузки, либо отключения АС. Как мне можно осуществить это?

Источник

Еще одна защита акустических систем

При выходе из строя транзисторов выходного каскада усилителя звуковой частоты, на его выходе образуется напряжение постоянного тока, значение которого может достигать напряжения питания. При этом если в считанные секунды не отключить акустическую систему (АС) от усилителя, то акустика выйдет из строя. Обычно при этом перегорает обмотка динамической головки.

Чтобы отключить АС от усилителя, при появлении на его выходе постоянной составляющей, необходимо применить защиту акустических систем, схема которой представлена в этой статье.

Также рекомендую посмотреть схему еще одной защиты в статье «Защита акустических систем».

Помимо защиты АС от постоянной составляющей схема выполняет задержку подключения акустики к усилителю при его включении. Это необходимо для исключения воспроизведения переходных процессов (щелчков, тресков, повышенного фона и так далее) при включении.

Основные характеристики защиты

Напряжение питания ………. +15÷50В

Время отключения при появлении постоянной составляющей:

при появлении +5В ………. 0.7сек

при появлении +25В ………. 0.15сек

при появлении +50В ………. 0.07сек

Защита подключает акустику обратно примерно через 3 секунды после устранения постоянной составляющей.

Также реализована задержка подключения АС при подаче питания. Задержка составляет 3 секунды.

Схема защиты акустических систем

Работа схемы

Элементы VD1, VT1, R2 стабилизируют напряжение +13 для питания реле. Далее я опишу работу одного канала защиты. При отсутствии напряжения постоянного тока на входе схемы, переменный сигнал через резистор R1 не способен (не успевает) зарядить электролитический конденсатор C1 до порога открывания транзисторов VT2 и VT4. Поэтому они закрыты. Электролитический конденсатор C3 заряжается (примерно в течение 3 секунд) через резистор R4 и транзистор VT6, управляющий обмоткой реле K1 открывается, замыкаются контакты K1.1 и сигнал поступает на акустическую систему.

Как только на выходе усилителя появится постоянная составляющая, то она через резистор R1 поступит на базу транзистора VT4 и на эмиттер VT2 (база VT2 при этом на GND). Один из транзисторов открывается (VT4 от положительного напряжения, VT2 от отрицательного) и шунтирует электролитический конденсатор C3. Напряжение на переходе БЭ транзистора VT6 снизится практически до нуля, и транзистор закроется, ток по обмотке K1 перестанет протекать и контактная группа K1.1 разомкнется, отсоединив АС от выхода усилителя.

Диоды VD2 и VD3 защищают транзисторы от пробоя при явлении самоиндукции в катушке реле.

Компоненты

В качестве K1 и K2 необходимо применить реле с напряжением катушки 12В и током контактных групп 10А, я применил HK3FF-DC12V-SHG.

Электролитические конденсаторы могут быть рассчитаны на напряжение 16В, я поставил на 25В под размеры на плате.

Все резисторы мощностью 0.25Вт.

Стабилитрон VD1 на напряжение 13В.

На транзистор VT1 необходимо установить теплоотвод, площадь которого подбирается практическим путем в зависимости от напряжения питания, чем оно больше, тем больше поверхность теплоотвода.

Повышение напряжения питания защиты выше +50В

При установке реле с напряжением катушки 24В и применении стабилитрона VD1 на 24В (1n4749) напряжение питания схемы защиты может находиться в диапазоне +30÷90В.

Подключение

Через защиту необходимо пропускать центральную (сигнальную) жилу выхода усилителя, а общий провод (GND) выхода усилителя нужно подключать напрямую к акустической системе.

Схема, печатная плата и некоторое описание защиты взяты из сообщества «[Nem0] Аудиотехника и Радиоэлектроника».

Печатная плата защиты акустических систем СКАЧАТЬ

Источник

Блок защиты акустики или динамических головок

Схему этого блока защиты очень часто можно встретить в бытовых, отечественных усилителях. Это простая релейная защита, которая отключает акустические системы, при появлении постоянного напряжения на выходе усилителя мощности. Зачем нужен такой блок?

Дело в том, что очень часто причиной поломки автомагнитолы становиться нерабочий усилитель мощности, который встроен в саму магнитолу. Эти усилители обычно реализуются на микросхемах УНЧ и имеют кучу встроенных защит – защита от перегрева, переполюсовки питания, перенапряжения, защита от КЗ на выходе и так далее. Но практика показывает, что защиты срабатывают лишь в единичных случаях, в форс-мажорных ситуациях они не спасут, поэтому лучше использовать отдельную схему защиты для динамических головок.

Микросхемный усилитель – та же транзисторная сборка, когда транзисторы выходных каскадов выходят из строя, то на входе может появиться постоянный ток. Постоянный ток за несколько секунд может испортить дорогостоящие акустические системы системы, в то же время сам усилитель стоит копейки, так, что если у вас в машине имеются дорогие динамические головки, то очень советую собрать такой блок защиты для каждой головки, хотя одним блоком защиты можно застраховать несколько головок.

Блок за доли секунды отключит акустику, если на выходе усилителя появиться постоянный ток, этим спасая динамик.
Сама схема относительно проста и собрана всего на трех транзисторах.

Маломощные транзисторы можно заменить на аналогичные, из распространенных импортных транзисторов, отлично подходят S9014/S9018, из отечественных KT368, КТ3102 и даже КТ315, BD139 может быть заменен на MJE13003/13005/13007/13009 из отечественных – КТ805, КТ815, КТ817, КТ819 – в общем транзисторы не критичны и схема может работать даже со значительным разбросом номиналов используемых компонентов.

Реле – на 12 Вольт с током не менее 3 Ампер, лучше взять 10 А.
При включении блока защиты она подключает головку с некой задержкой, это позволяет избавиться от щелчков при включении, при появлении постоянного напряжения на выходе, реле размыкается.

Транзисторы в схеме защиты в дополнительном охлаждении не нуждаются, а сама защита работает сразу и не требует дополнительной наладки.
Такой блок защиты может работать совместно с любой автомагнитолой или усилителем мощности, в моем случае были изготовлены несколько таких блоков для защиты головок в мощном самодельном усилителе.

Источник

Магнитная экранировка акустических систем

В конструкции акустических систем используются достаточно мощные магниты, и магнитное поле, ими создаваемое, отклоняет потоки электронов в кинескопе телевизора от правильного пути. Свое влияние оказывает и поле, создаваемое катушкой динамика, но оно значительно меньше.

Основное магнитное поле создается в зазоре магнитопровода динамика, но часть его остается рассеянным в окружающем пространстве. Поле в зазоре магнитопровода необходимо для нормальной работы динамика, а внешнее рассеянное является побочным эффектом конструкции. Возможны три пути его устранения. Собственно экранировка, компенсация и комбинация этих двух способов.

Экранировка

Внутри на стенки стакана наклеивается слой вспененного полиуретана, толщина которого подбирается таким образом, чтобы вся конструкция плотно оделась на магнитную систему динамика. Остается только промазать клеем магнитную систему динамика и надеть «стакан». Торцевая часть стакана должна быть приклеена к динамику или отстоять от него на 2 мм для избежания возможного дребезга. Возможно использование не стакана, а цилиндра, например отрезка стальной трубы подходящего диаметра и толщины стенок.

Компенсация

Для компенсации магнитного поля можно воспользоваться. магнитом. В лучшем случае это будет магнит из другого, точно такого же динамика. Можно воспользоваться магнитом близким по геометрическим размерам, желательно близкой магнитной индукции.

Нерабочие динамики достаточно просто недорого приобрести на радиорынках. Вырезаем диффузор и центрирующую шайбу такого динамика из диффузородержателя и вынимаем его вместе с звуковой катушкой. Отделяем диффузородержатель от магнитопровода. Для этого достаточно открутить 3-4 винта, которые ранее были скрыты под диффузором. Иногда встречается крепление на заклепках, тогда их необходимо высверлить. Срубать их не рекомендуется, так как от ударов магнит может изменить свои магнитные свойства. Магнитопровод можно не разбирать, а использовать магнит в сборе с ним. Подготовленный таким образом магнитопровод прикрепляется соосно к тыльной части магнитной системы экранируемого динамика. Крепеж осуществляется при помощи клея, через тонкую прокладку из полиуретана.

Компенсация магнитом без магнитопровода проводится точно так же. Примерно оценить индукцию магнита можно сравнивая ее с индукцией магнита в динамике. Например, измерив усилие отрыва эталонного образца (кусочек железа) пружинными весами. Не забудьте проверить полярность магнитов. При прикладывании в место крепления экранируемый динамик и магнит должны отталкиваться, а не притягиваться. При наличии отверстия для снятия воздушного давления по оси динамика, не забудьте сделать такое же отверстие и в прокладке.

Комбинация

После проведения компенсации полученную систему можно дополнительно экранировать. Так как остаточное внешнее магнитное поле невелико, для экрана можно использовать кусок жести, свернутый в цилиндр, или подходящую по размерам жестяную консервную банку (алюминиевые банки, которые не притягиваются магнитом, для этой цели непригодны).

Побочные эффекты

Источник