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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Dispositivo de proteção do alto-falante. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Alto-falantes Na vida, não são incomuns situações em que, por um motivo ou outro, os sistemas de alto-falantes são conectados a amplificadores de frequência de áudio cuja potência excede o máximo permitido para o sistema, o que, por um lado, muitas vezes permite obter melhor qualidade de som, aumentar a faixa dinâmica, por outro lado, aumenta o risco de danos aos cabeçotes dinâmicos devido à sobrecarga. Isso é especialmente verdadeiro ao usar alto-falantes em festas escolares, estudantis e juvenis, onde a acústica costuma ser conectada ao primeiro amplificador funcional que aparece, que é "mais potente". Para evitar danos à AU quando for fornecida energia superior à potência nominal, ela deve ser equipada com uma unidade de proteção contra sobrecarga incorporada à AU e que não exija uma fonte de alimentação adicional. Um diagrama esquemático de tal dispositivo, projetado para proteger alto-falantes com potência de 10 ... 35 W, é mostrado abaixo.
Além de desligar o alto-falante em caso de sobrecarga, este dispositivo também protege suas cabeças dinâmicas de danos em caso de falha dos transistores do amplificador e aparecimento de tensão constante em sua saída. O dispositivo está conectado à saída de um amplificador de potência de frequência de áudio. A tensão CA é retificada pela ponte de diodos VD1. O resistor R1 elimina a influência do dispositivo na operação do amplificador de potência. A tensão retificada é suavizada pelos capacitores de óxido C3, C2. Enquanto a potência na saída do amplificador não ultrapassar o máximo permitido para AC, a tensão nos terminais do capacitor C2 é pequena, o diodo zener VD3 está fechado, portanto, o trinistor VS1 também está fechado. No modo microcorrente, os SCRs deste tipo são controlados, ou seja, podem ser fechados removendo a tensão de controle. Como VS1 está fechado, o transistor VT2 também estará fechado. Os contatos do relé K1 estão fechados, 100% da energia será fornecida às cabeças dinâmicas do AC. Assim que a potência na saída do amplificador ultrapassar a permitida para AC, a tensão em C2 aumentará tanto que o diodo zener VD1 abre, o trinistor VS1 e o transistor VT2 abrem, os contatos do relé K1 abrem, a potência fornecido ao AC será limitado pelos resistores R11-R13. Esses resistores atuam como uma carga no amplificador de potência, o que melhora a estabilidade do amplificador em caso de desligamento do alto-falante, além disso, esses resistores reduzem as faíscas entre os contatos do relé quando eles são fechados e abertos. Quando a proteção contra sobrecarga é acionada, o LED HL1 acende. O transistor VT1, cuja junção do emissor opera como um diodo zener de micropotência com uma tensão de estabilização de 7 ... 12 V, protege o transistor de efeito de campo contra a quebra do isolador do portão. Assim que a tensão na saída do amplificador diminuir, o diodo zener VD3 fechará, VS1, VT2 fechará, os contatos do relé K1 fecharão, a potência total será novamente fornecida ao AC. O resistor R8 introduz uma pequena histerese que impede que os contatos do relé circulem em uma potência de saída constante ligeiramente acima do limite. O resistor R9 reduz a corrente através do enrolamento do relé quando seus contatos são abertos, o capacitor C6 acumula energia suficiente necessária para a operação confiável do relé. Ao colocar a estrutura dentro do gabinete do alto-falante, os elementos estruturais operam em condições de vibrações suficientemente fortes em uma ampla gama de frequências sonoras criadas por cabeçotes dinâmicos, além disso, em alguns casos, o campo magnético alternado dos cabeçotes dinâmicos deve ser levado em consideração . A placa de circuito impresso deve estar localizada na distância máxima dos sistemas magnéticos abertos das cabeças dinâmicas. O dispositivo usa resistores fixos MLT, Cl-4, C2-23 ou análogos importados. É desejável usar o resistor de ajuste R3 em uma caixa fechada, por exemplo, SP4-1, SPZ-16v, SP5-16A, SPZ-19a, SP4-3. Após o ajuste, o eixo rotativo do resistor deve ser fixado com uma gota de tinta. Capacitor C1 filme polietileno tereftalato K73-17, K73-9 ou similar. C4 - cerâmica K10-17, KM-5, capacitores de óxido - K50-35 ou análogos importados. O capacitor C3 pode ser composto por dois capacitores de 470 uF (este é fornecido na placa de circuito impresso). Se necessário, o capacitor C6 também deve ser usado para uma tensão operacional de 100 V. Caso o dispositivo seja usado com amplificadores que tenham uma tensão de alimentação dos estágios de saída superior a ± 50 V, os capacitores de óxido devem ser para uma tensão de 160 V, a potência e a resistência dos resistores R1, R2, R9 também precisam ser aumentadas. Os capacitores C3, C6 são instalados paralelamente à placa de circuito impresso e adicionalmente fixados a ela com braçadeiras. A ponte de diodos pode ser substituída por uma similar de baixa potência, por exemplo, DB103-DB107, RB153-RB157 ou composta por quatro diodos retificadores com tensão operacional de pelo menos 100 V. Em vez de KD243A, você pode instalar qualquer das séries KD243, KD247, KD208, KD105, 1N4002-1N4007. O diodo zener 1N4738A pode ser substituído por KS175A, KS175Zh, KS126K, LED - por qualquer outro. Em vez do trinistor KU112A, você pode usar o KU 112 AM no pacote TO-92. O transistor de canal n de efeito de campo IRF9540 neste projeto pode funcionar sem um dissipador de calor. Sua tensão máxima dreno-fonte é de 100 V, o analógico doméstico é KP785A. Em vez desse transistor, você pode usar IRF9634, KP796A, com UCH MAX\u250e 315 V. Em vez de KT312A, você pode usar qualquer uma das séries KT315, KT9014, SS1. Relé K29 - REK-4.501.56, passaporte DUSCH950. A resistência do enrolamento deste relé é de cerca de 15 ohms, a comutação estável dos contatos ocorre a uma tensão de 7 V, a tensão mínima de retenção é de XNUMX V. Um relé desse tipo foi usado nos módulos de controle remoto das televisões USCT domésticas. Ao substituir, você deve levar em consideração o fato de que os contatos deste relé devem alternar uma corrente significativa.
O dispositivo pode ser montado em uma placa de circuito impresso de 140x50 mm, onde todos os elementos são instalados, exceto o LED. Sobre pic.2 a placa de circuito impresso é mostrada do lado dos condutores. No lado da montagem, é desejável cobrir a placa com três ou quatro camadas finas de cola epóxi. Cada camada seguinte é aplicada após o endurecimento da anterior. A placa é fixada ao gabinete CA por dentro com cinco parafusos M3 ou parafusos autorroscantes. Se possível, é desejável fechá-lo com uma caixa vazia de paredes grossas (> 0,5 mm), o que também reduzirá a probabilidade de falha do dispositivo devido a vibrações em alto-falantes potentes, bem como reduzirá a probabilidade de ressalto do contato do relé. Duas cópias desses dispositivos feitas pelo autor são usadas em conjunto com sistemas acústicos 15AC-220 que usam cabeçotes dinâmicos 25GDN-3-4. Esses sistemas começam a chiar e chocalhar com mais de 40 watts de potência de entrada. O limite de proteção é definido para 25 W. Esses alto-falantes são alimentados pelo amplificador estéreo Orbita UM-002, que é capaz de desenvolver potência acima de 50 W em uma carga de 4 ohms. As outras duas cópias são instaladas em alto-falantes selados de fabricação própria, montados em cabeçotes de banda larga 10GDSh-1, alimentados por um amplificador Corvette 50U-068 C. O limite para ligar a proteção também é definido em 25 W com base na operação do amplificador para uma carga de 4 ohms. Se, ao trabalhar com alto-falantes potentes (> 35 ... 5O W) e um amplificador potente, o trinistor fecha com uma potência muito baixa para este caso, a resistência dos resistores R4 e R7 pode ser dobrada. Este dispositivo pode ser modificado instalando um termistor com resistência TCR negativa de 2 ... 3,3 kOhm a 4,7 ° C em vez de um resistor constante R25, que deve ser fixado rigidamente por meio de uma junta de borracha termicamente condutora no sistema magnético de uma poderosa cabeça de baixa frequência. Nesse caso, com um forte aquecimento do sistema magnético, o dispositivo ativará a proteção com uma potência de saída menor do amplificador. Autor: A. Butov, p. Kurba, região de Yaroslavl; Publicação: cxem.net
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