無線電子工学および電気工学の百科事典 ユニバーサルAC保護ユニット。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典 ユニバーサルスピーカー保護ユニットは小型部品で作られており、そのような保護を持たないアンプに組み込むことができます。 このブロックの特徴は、内蔵主電源、信頼性の高い電磁リレー、およびアンプ出力での定電圧の出現を示す LED 表示を使用していることです。 このデバイスは、短時間の停電後でも安定した遅延と保護を提供します。 スピーカー システム (AC) のアンプに電力が供給されると、大きなクリック音 (クラップ音) が発生する場合があることが知られています。 この現象を解消するには、すべての過渡プロセス (通常は 1 ~ 3 秒) を完了するのに十分な遅延を持たせて、負荷を UMZCH 出力に接続する必要があります [1]。 電源をオフにするときは、アンプの電源フィルタの蓄積コンデンサが著しく放電されるまで (20% 以上)、スピーカーの電源をオフにする必要があります。 そうしないと、シャットダウンプロセスで不快な倍音やクリック音が発生する可能性があります。 提示されたモジュールは、アンプ (実際にはスピーカー) をサイレントにオン/オフする機能を実装しており、緊急動作または緊急動作に関連して UMZCH の出力に定電圧が現れたときにスピーカーの低音ヘッドを保護することもできます。失敗。 技術特性
遅延とスピーカーの保護の実装により、疑問の余地はありません。 しかし、(比較的短期間の)主電源電圧障害が発生した場合、ただし過渡現象やクリック音が発生するには十分である場合に、スピーカーを迅速にシャットダウンするにはどうすればよいでしょうか? 合理的な選択肢は 1237 つあります。UMZCH に供給する変圧器の既存の 2 次巻線の XNUMX つに交流電圧が存在するという情報を使用する (μRSXNUMX マイクロ回路 [XNUMX] に実装されているように)、または別の電源変圧器を使用する (または追加の電源変圧器を使用する) UMZCHトランスの巻線)保護ユニット用。 最初のオプションでは特定の制限が課され、モジュールの汎用性が狭まります。 XNUMX 番目の方法では、デバイスの電源に小容量の平滑コンデンサを使用できます。これにより、UMZCH 電源のコンデンサが放電されるよりも早く保護ユニットがスピーカーをオフにすることが保証されます。 明らかに、XNUMX 番目のオプションの方が信頼性が高く、実装が簡単なので、モジュールをほぼすべてのアンプに接続できます。 このソリューションの欠点は、追加の電源を使用するためコストが高くなる点ですが、汎用性と信頼性が優先されます。 デバイスのスキームを図に示します。 1. その入力はステレオ UMZCH のチャンネルの出力に接続され、出力は対応するチャンネルの負荷 (AC) に接続される必要があります。 モジュール、スピーカー(またはクロスオーバー)のコモン線はアンプのコモン線に直接接続されています。
電源電圧が印加されると、コンデンサ C6 は抵抗 R10 を介して、トランジスタ VT1,9 を開くのに十分な 10 V (抵抗 R11 と R4 の抵抗比で決まる) までゆっくり充電されます。 リレー K1、K2 が作動し、負荷がアンプに接続されます。 デバイスの入力 (接点 Х2а、Х3а) のいずれかに ±0,6 ... U0,7 を超える定電圧がある場合。 光カプラのフォトトランジスタが点灯すると、抵抗器 R1 を介してコンデンサ C2 が放電され、電界効果トランジスタ VT1 が閉じてリレーの電源が切れます。 HL2 LED の点灯は、AC シャットダウンと UMZCH の誤動作を示します。 抵抗 R8 はコンデンサ C6 の放電電流を制限し、抵抗分圧器 R4R1 は電源電圧の人工的な中間点を提供します。 これらの保護装置と AC ターンオン遅延のほとんどには、停電後短期間に再起動遅延がないという不快な欠点があります。 このような状況の例としては、ネットワークの短期間の停電が挙げられます。 この欠点により、そのようなノードが使用されるスピーカーおよびすべての機器全般に対して適切なレベルの保護を得ることができなくなります。 この欠点を解消するために、要素 R9、C5、VT3 が導入されました。 この回路は、電源電圧に異常が発生し、コンデンサ C6 が放電されると短時間トリガされ、その後の保護ユニットの正常な起動が保証されます。 より低い開放電圧 (約 4 V) の電界効果トランジスタ VT1,5 を使用すると、C6 の充電電圧が低くなり、再起動時間は最初のターンオン時間とほぼ同じになります。 コンデンサ C6 の充放電時間を一定に維持しながら、抵抗 R8 ~ R11 の抵抗をそれに応じて増加させることにより、その静電容量を大幅に低減できます。 コンデンサ C1 の静電容量を増やすことはお勧めできません。コンデンサ CXNUMX の静電容量は、保護ユニットをオフにする速度を決定します。 定格電源電圧 230 V、室温 25 оスタビライザーを使用すると、DA1 は最大 50...52 まで加熱します оC. 最大交流電圧 274 V (LATR の機能によって制限される) でテストした場合、スタビライザーの加熱は 64 ... 65 でした。 оC - すべてが正常範囲内です。 抵抗 R1 を除外すると、ユニットの許容電源の下限は 170 V に下がりますが、DA1 の発熱は平均 10 ~ 12 ボルト増加します。 оC. この変更は、ネットワーク内の電圧が常に公称電圧よりも低い地域にのみ推奨されることは明らかです。 両方の UMZCH チャネルに障害が発生し、最初のチャネルで一方の極性の電圧が出力に形成され、0,6 番目のチャネルで逆極性の電圧が形成され、絶対値が出力の電圧と等しい状況を想像すると、最初のチャンネルの出力 (差が 0,7 ... 2 V 未満) を入力し、抵抗 R3 と R1 を介して加算した後、トランジスタ VT2 または VT10 を開くのに十分ではない電圧が得られます。 つまり、保護システムが機能しなくなり、これが欠点となります (これらの抵抗器の XNUMX つの抵抗値を ±XNUMX% 変更することで克服できます)。 しかし、そのようなイベントが発生する確率は無視できるものであり、むしろ仮説上の故障シミュレーションの一例です。 プリント回路基板 (図 2) は、66x45 mm の寸法を持ち、箔でコーティングされたグラスファイバーで作られており、SOT-23 パッケージ内のトランジスタ、サイズ 0805 の抵抗器 (抵抗器 R1 および R13 - 1206 を除く) を取り付けるように設計されています。 )、SMA パッケージ内のサイズ 2 のコンデンサ C5、C0805、およびダイオード VD2。 図の写真では。 図 3 は、組み立てられた基板を表面実装部品のはんだ側から示しています。
T1 として、二次巻線 2 V の低電力トランス TPK-12 が使用され、ダイオード ブリッジには、プリント基板上に 103 つのシートが設けられている DB107S ~ DB2S または MB6S ~ MB2S シリーズのいずれかを使用できます。 ダイオード VD1 - 順電流が 200 A、逆方向許容電圧が少なくとも XNUMX V のもの。 リレー巻線は、30 V の電圧で消費電流が 12 mA 以下 (高感度) である必要があります。8 対の接点を備えた 10 つのリレーを使用することは可能ですが、著者はスイッチスイッチ用のリレーを見つけることができませんでした。 12 ~ 12 A を超える電流。TRU-73VDC-SB-CL リレー回路に示されている利点は、接点に AgCdO (酸化銀カドミウム) コーティングが施されており、機械的摩耗に耐性があり、最大スイッチング電流は 12 A です。SONGLE のより手頃な価格の SRD (T10) XNUMXVDC リレー -LS-C に置き換えることができ、最大 XNUMX A のスイッチング電流が可能になります。 フォトカプラ U1、U2 は、PS2501、PC817 など、適切な構造を備えたほぼすべてのものを使用できます。 LED HL1 - AL307 シリーズなどの任意の、できれば赤色の光。 トランジスタ VT1 ~ VT3 は、適切な構造とサイズの他の低電力トランジスタに置き換えることができます。 MMBT5551、MMBT4401(VT1、VT3)、MMBT5401、MMBT4403(VT2)が使用可能です。 ゲートしきい値電圧 (ゲートしきい値電圧) が低い n チャネル電界効果トランジスタ (FET) VT4 の代替品として、NTR4003N、IRLML2502 をお勧めします。 そのような代替品が入手できない場合は、オープンチャネル抵抗が 3 ... 5 オーム以下、最大ドレイン-ソース間電圧がそれ以上であることに重点を置き、絶縁ゲートを備えた別の n チャネル FET を使用することができます。 20V、最大ドレイン電流は300mA以上です。 この場合、回路に次の変更を加える必要があります: R8 = 75 オーム、R10 = R11 = 68 k オーム、C6 = 47 uF (16 V 時)。ただし、クイックリスタート時の遅延時間に注意してください。わずかに減少します。 異なる PT のターンオンしきい値レベルは大幅に異なる可能性があるため、抵抗 R10、R11 のペアをそれらの等しい条件から選択してリレーのターンオン遅延を補正する必要がある場合があります。 可溶インサート FU1 は、0,16 または 0,25 A の電流に使用できます。たとえば、国内の VP4-10 0,2 A は、基板に取り付けるための小さな寸法と柔軟なリードを備えています。 端子台 X1 ~ X3 - シリーズ DG127、XY304 など。 図からわかるように、X1 の中心コンタクトは使用されていません。 これは、主導体間のギャップを増やすために行われます。 組み立てられたデバイス(図 4 の写真)は調整する必要がなく、電源を投入するとすぐに動作します。 何度も設計を繰り返し、長期動作により高い信頼性を確認しています。
図上。 小型トランスを省略できる回路を図5に示します。 例として、電圧 +/-30 V の UMZCH 電源の簡略図を示しますが、同時に回路とモジュールとアンプの接続方法が若干変更されています。
このモジュールにはクエンチング抵抗器 R8、R9 を介したバイポーラ電源が備わっているため、人為的な中間点の形成は必要ありません (図 4 の抵抗器 R5、R2)。 効率を高めるために、リレーは直列に接続され、コンデンサ (C4) がパワー フィルタとして追加されています。 コンポーネント VD1、R5、C3 上に半波整流器が形成され、そこからの電圧がフォトカプラ U3 に供給されます。 初期状態では、抵抗器 R10 により、トランジスタ VT3 は飽和モードにあり、フォトカプラ U5 の発光ダイオードに電圧が現れるまでコンデンサ C3 を分路します。その後、VT3 が閉じ、C5 がゆっくりと充電し始め、トランジスタ VT4 が開きます。 。 この場合、負荷を接続するための合計遅延時間は 2 ... 2,5 秒に達します。 アンプがオフになると、コンデンサ C3 が急速に放電し、フォトカプラ U3 への通電が遮断されます。 トランジスタVT3が開き、コンデンサC5が放電され、その結果、負荷を伴うリレーがオフになります。 したがって、合計時間が 0,3 ... 0,5 秒以下の迅速なシャットダウン メカニズムが実装されています。 したがって、図5の回路とは対照的に、その後のターンオン開始はコンデンサC2の放電によって行われます。 XNUMX、強制放電は必要ありません。 VT4 として、開放しきい値電圧が 2 ~ 5 V、最大ドレイン電流が少なくとも 1 A の n チャネル FET (たとえば、IRF510 ~ IRF540、IRF610 ~ IRF640) を使用できます。 整流ダイオード VD1 - 逆電圧が少なくとも 100 V、順電流が 100 mA のいずれか: SF12-SF16、1 N4002-1N4007 など。50 mA を消費する巻線を持つリレーを使用する場合は、値を変更する必要があります。抵抗器 R8、R9 を 330 オームにします。 注意してください。 トランジスタVT3(図1)のベースとエミッタ間の動作の信頼性を高めるには、50 ... 100 kOhmの抵抗を持つ抵抗器を取り付ける必要があります。 文学
著者: N. ヴァシュカリュク 他の記事も見る セクション スピーカー. 読み書き 有用な この記事へのコメント. 科学技術の最新ニュース、新しい電子機器: タッチエミュレーション用人工皮革
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