Speaker protection VM 2010 | Защита АС VM 2010

Автор проекта и статьи: Илья Стельмах | Его группа ВКонтакте

Дальнейшее совершенствование устройства защиты акустических систем от постоянного напряжения на выходе усилителя мощности.

Основное изменение, относительно версии защиты 2021 года, заключается в еще большем снижении чувствительности защиты к переменному напряжению низкой частоты, что достигнуто применением на входе защиты фильтра второго порядка (в предыдущих версиях защиты, на входе использовался фильтр первого порядка).

Принципиальная электрическая схема устройства защиты акустических систем DEF 2022

Принципиальная электрическая схема полностью идентично схеме DEF 2021, за исключением входного фильтра, о чем было упомянуто ранее.

Сам входной фильтр собран на элементах R11, C11, R12, C12 - в одном канале, и R21, C21, R22, C22 - в другом канале защиты. Частота среза фильтра - 0,18 Гц, подавление на частоте 20 Гц составляет -60 дБ, против 0,20 Гц и -40 дБ у защиты DEF 2021.

На схеме не показаны две перемычки J1 и J2, которые имеются на плате и выполняются в виде резисторов 0 Ом, формата 1206.

Собранная плата защиты DEF 2022 со стороны дорожек. Видны перемычки J1 и J2, выполненные в виде резисторов 1206 0 Ом

Устройство рассчитана на установку реле с катушкой, рассчитанной на управляющее напряжение 12 В.

Данное устройство защиты рассчитано для работы с не мостовыми усилителями мощности, напряжение питания которых не превышает 50 В. При большем питающем напряжении усилителя, релейная защита неэффективна, поскольку велик риск того, что при аварийном размыкании контактов реле, последние сварятся возникшей дугой.

Защита настроена таким образом, чтобы исключить ложные срабатывания при подаче на ее вход синусоиды частотой 20 Гц и среднеквадратическим значением напряжения до 30 В.

Устройство защиты так же обеспечивает задержку подключения акустической системы. Время задержки - две секунды.

Время задержки подключения акустической системы

Желтый график представленной выше осциллограммы показывает значение напряжения на коллекторе транзистора VT13 (VT23). В начальный момент времени, когда схема обесточена, напряжение на коллекторе VT13 (VT23), равно нулю. После подачи питающего напряжения, напряжение на коллекторе транзистора VT13 (VT23), резко возрастает до напряжения, равного напряжению питания схемы. Спустя некоторое время, необходимое для зарядки конденсатора C13 (C23), транзистор VT13 (VT23) - открывается, второй конец управляющей катушки реле подключается к земле через коллектор-эмиттерный переход транзистора VT13 (VT23), напряжение на его коллекторе становится близким к нулю. Реле включается и переключает свои контакты, подключая выход усилителя к акустической системе. Время от подачи питающего напряжения на схему, до момента включения реле - составляет 2 секунды, что видно из осциллограммы.

Чувствительность схемы к постоянному напряжению: +0,7 / -1,5 В.

Чувствительность к постоянному напряжению отрицательной полярности зависит от напряжения питания схемы. Указанные выше значения чувствительности схемы справедливы при напряжении питания ровно 12 В. С увеличением питающего напряжения, чувствительность схемы снижается. При напряжении питания +15 В, чувствительность схемы: +0,7 / -2,2 В.

Ниже представлены осциллограммы, показывающие время отключения реле, в зависимости от величины и полярности постоянного напряжения на выходе устройства защиты (синий график - напряжение на входе защиты, желтый график - напряжение на коллекторе транзистора VT13):

Подача постоянного напряжения +2,2 В на вход защиты. Время отключения 0,4 сек

Подача постоянного напряжения -3,7 В на вход защиты. Время отключения 1,3 сек

Подача постоянного напряжения +5 В на вход защиты. Время отключения 0,22 сек

Подача постоянного напряжения -5 В на вход защиты. Время отключения 0,56 сек

Подача постоянного напряжения +9 В на вход защиты. Время отключения 0,14 сек

Подача постоянного напряжения -9 В на вход защиты. Время отключения 0,27 сек

Подача постоянного напряжения +30 В на вход защиты. Время отключения 0,08 сек

Подача постоянного напряжения -30 В на вход защиты. Время отключения 0,12 сек

Как можно видеть из представленных осциллограмм, скорость реакции защиты на постоянное напряжение отрицательной полярности, примерно вдвое ниже, чем к постоянному напряжению положительной полярности. А сама по себе скорость реакции зависит от величины приложенного ко входу защиты постоянного напряжения: чем выше напряжения - тем быстрее отключается акустическая система. И это правильно.

Печатные платы:

Перечень радиоэлементов:

Автор статьи и проекта: Илья Стельмах | Его группа ВКонтакте