Плата защиты акустики Aiyima для DIY-аудиоусилителя мощности
Сегодняшний короткий пост посвящен плате для защиты акустики в самодельном усилителе. Для чего нужна такая плата — для защиты колонок от постоянного напряжения на выходе усилителя (может быть при поломке), а так же, для защиты от громкого переходного процесса при включении и выключении усилителя, усилитель подключается к нагрузке через 3-5 сек через реле, а отключает ее мгновенно.
Содержание
Технические характеристики
265 В переменного тока (от сети) 50
Упаковка и комплект
Посылка приходит надежно упакованная в мягкий вспененный материал. Сама собранная плата в запаянном пакете с защитой от статики. В комплекте простые пластиковые стойки под саморез для платы.
Внешний вид
Почему я выбрал именно эту плату защиты:
Размеры платы 84х70 мм, крепление на 4 винта М3. Подключение входа/выхода клеммами под винт. Под питание 220 В отдельная зеленая колодка.
Плата построена на популярной специализированной микросхеме (драйвер реле) UPC1237. Пара реле songle sla-12vdc-sl-a на 30 А. Для питания от сети используется компактный блок питания 3 Вт Hi-Link HLK-PM12 (220 В AC в 12 В DC). На плате пара светодиодов-индикаторов работы. Голубой цвет конечно, фирменный в Китае.
Проверка работоспособности
Подключаем плату защиты к сети. Видно потребление и время подачи сигнала на выход. При отключении питания, плата отключает нагрузку сразу.
Проверим защиту от постоянного напряжения на входе. Тут пороговое значение 1 В (далее отключение акустики от усилителя). Отключение нагрузки быстрое.
Жаль, нет защиты от КЗ в нагрузке. В усилителе надо предусматривать предохранители.
Заключение
Я считаю, плату защиту в самодельном усилителе стоит применять. Мало ли, что может произойти при работе и особенно настройке усилителя. А акустика стоит обычно дороже усилителя, а спалить ее постоянным напряжением просто. Защита от звука переходного процесса в колонках так же важна — нет лишних паразитных звуков и показывает уровень системы.
Защита динамиков своими руками
Схема усилителей низкой частоты должна обеспечивать безопасность устройств при эксплуатации. Одним из таких решений является устройство для защиты динамиков.
Мощные транзисторы выходных каскадов может пробить и тогда постоянное напряжение питания попадает на акустические системы. Если усилитель низкой частоты питается от напряжения свыше 40 вольт, то динамики гарантированно выйдут из строя. Схема защиты динамиков включает задержку приема питания — это позволит избежать громких щелчков при включении звуковой аппаратуры.
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.