0

Пристрої захисту колонок (динаміків) або навушників від стуку, лихоманка, шуму і т.п.

У статті описуються конструкції двох універсальних модулів, захищають колонки або навушники від постійного струму і тріску при включенні / виключенні живлення аудіо. Схеми побудовані на основі дешевих, легкодоступних елементів. Важливо відмітити, що вони не впливають на якість аудіосигналу. Ці пристрої служать в якості доповнення до підсилювачів потужності і іншим електроакустичним пристроїв.

Пристрої захисту колонок (динаміків) або навушників від стуку

Пристрої захисту колонок (динаміків) або навушників від стуку

Автор розробив і виготовив описане пристрій в двох різних версіях – для захисту виходів на навушники або динаміки. Принципові схеми обох пристроїв показані на рис. 1 і рис. 2. Фуекціі захисту полягає у відключенні навушників або колонок за допомогою реле в момент включення, виключення або протікання постійного струму. пристрої універсальні, вони добре працюють з багатьма підсилювачами потужності звуку.

принцип дії

Схеми захисту складаються з двох функціональних блоків.

Пристрої захисту колонок (динаміків) або навушників від стуку

Рис. 1

Розглянемо спочатку пристрій блоку, усуває удари (стук в динаміках) при включенні і виключенні живлення – це, ймовірно, найважливіша функція схем такого типу, забезпечує зручність використання звукового обладнання. Блок працює шляхом затримки підключення і швидкого відключення виходу підсилювача від динаміків або навушників при включенні і виключенні основного силового трансформатора. Ця функція виконується елементами в нижніх частинах схем: від роз'єму JP1 і моста випрямляча B1 до транзистора і електромагнітного реле. Одна з вторинних обмоток трансформатора підключається безпосередньо до роз'єму JP1. Мінлива форма сигналу випрямляється в мосту, а конденсатор C4 діє як фільтр. Його ємність слід вибирати експериментально. Він повинен бути досить малої місткості, щоб не викликати затримок при швидкому відключенні, але в той же час достатнім, щоб реле могло безпечно включатися.

Пристрої захисту колонок (динаміків) або навушників від стуку

Рис. 2

В прототипах, які зробив автор, він має ємність 47 мФ. У цьому ланцюзі також був включений світлодіодний індикатор живлення. Місце його включення було вибрано таким чином, щоб діод гасив відразу після виключення живлення. Якщо світлодіод джерела живлення підключений до основного ланцюга харчування, він вимикається дуже повільно після вимкнення апарата (при ємності фільтруючих конденсаторів в десятки мілліфарад він може тягнутися нескінченно), і невідомо, чи дійсно пристрій було вимкнено або вимикач зламався або десь є коротке замикання. Приєднання світлового індикатора до представленої тут схемою захисту забезпечує її миттєве відключення при відключенні харчування трансформатора одночасно з відстань між контактами реле.

Резистор R15 вибирається залежно від напруги живлення, типу світлодіода і очікуваної яскравості діода. Резистор R11 є додатковим навантаженням для розряду конденсатора С11, прискорює відключення перетворювачів. Його значення може бути вибрано експериментальним шляхом, це значення опору повинно бути не менше декількох кОм. Затримка включення здійснюється ланцюгом резистора R10 і конденсатора C3. Напруга на конденсаторі повільно збільшується, відкриваючи канал МОП-транзистора. нарешті, струм стоку досить великий для перемикання контактів реле. 15-вольтний стабілітрон захищає затвор від надмірної напруги (допускається UGS ± 20 В), яке може пошкодити транзистор, якщо напруга живлення занадто висока. Кремнієвий діод D5 прискорює розряд конденсатора C3 після відключення джерела живлення, так що в разі короткочасного відключення джерела живлення трансформатора після його повторного включення виникає затримка. нормально розімкнуті (НІ) контакти реле підключаються між виходом підсилювача і перетворювачами (навушники / колонки). Як видно з діаграм, підсилювач також має резистори R5 і R6, за якими слідують конденсатори C1, С2 (вони утворюють біполярний конденсатор ємністю 0,5 × С1, тому що C1 = C2). Це фільтр нижніх частот. Ненульове напруга на виході фільтра вказує на наявність небезпечної складової постійного струму, який в кращому випадку збільшує спотворення, вносяться динаміками або навушниками, і призводить до зниження динаміки, а в гіршому – до пошкодження. За фільтром були включені дві додаткові ланцюги на біполярних транзисторах. Коли абсолютне значення вихідної напруги фільтра досить високу (1,1 … 1,3 В), одна з цих ланцюгів буде активована і через діод однією з оптопар. Харчування для них береться від основного джерела живлення підсилювача. Світлодіод відкриє оптопару і закриє затвор МОП-транзистора на землю, негайно перевівши його в стан відключення і відпустивши контакти реле. Резистор R9 обмежує струм розряду конденсатора C3 і не впливає на роботу Q3.

Резистори R3 і R4 можуть використовуватися для розширення діапазону допусків напруги на виході фільтра, але вони зазвичай не встановлюються. Резистор R14 можна використовувати, коли подається на реле більш високу напругу, близьке до верхньої межі, дозволеному виробником. Це зменшить падіння напруги на котушці. В іншому випадку ми вставляємо перемичку. Обидва варіанти захисної ланцюга трохи відрізняються. Версія з гучномовцем включає в себе велику подвійне реле (контакти 250 В / 8 А) і широкі доріжки, забезпечують високий струм. Варіант для навушників включає мініатюрне реле, тому що струм, протікає через навушники, невеликий. Наявність резисторів R12 і R13 може бути доречним – вони не включені в версію динаміка.

Виробники навушників (принаймні, кращого класу) припускають, що їхні продукти будуть працювати в серії з резисторами порядку 10 … 100 В. Ці резистори повинні запобігати протікання великого струму, викликаного коротким замиканням при вставці штекера в робочий пристрій. Часто розробники підсилювачів для навушників не використовують послідовні резистори. Представлена ​​автором друкована плата дає можливість їх зручною установки, якщо це не було зроблено в підсилювачі потужності. В іншому випадку ставляться перемички на їх місце. В підсилювачі автора для навушників я використовував два металізованих, 1% резистора з потужністю 0,5 Вт, опором 68,1 В (просто у автора був тільки такий під рукою). Пристрій дуже добре працює з обома навушниками з опором 32 В і великим, наприклад, 300 В. на рис. 3 показаний модуль захисту.

Пристрої захисту колонок (динаміків) або навушників від стуку

Рис. 3

Він харчується напругою 15 В. Це прототип описаної схеми захисту, і його друкована плата відрізняється від фінальної версії, в якій автор повернув транзистор у напрямку до плати, запобігши коротке замикання з корпусом. Він спроектував більш широкі і більш короткі доріжки, збільшив відстань між роз'ємами і т.д.

збірка

Модулі захисту повинні бути вбудовані в підсилювач, тому автор постарався зробити їх якомога менше. Ось чому більшість компонентів мають корпусу SMD. Друковані плати показані на малюнку 4 (захист динаміка) і на малюнку 5 (захист навушників).

Пристрої захисту колонок (динаміків) або навушників від стуку

Рис. 4

Пристрої захисту колонок (динаміків) або навушників від стуку

Рис. 5

Конденсатори C1 і C2 все таки потребують експериментах. Можна використовувати звичайні електролітичні, але танталові конденсатори будуть більш розумним вибором, тому що в цьому додатку у них буде більш тривалий термін служби. Це відноситься до частини схеми, живиться безпосередньо від обмотки трансформатора (роз'єм JP1). Для цього напруги вибираємо напруга котушки реле, пам'ятаємо про деякі можливості його корекції резистором R14. Для напруги харчування також необхідно вибрати резистор R10 і конденсатор C3, відповідальний за затримку перемикання реле. При більш високій напрузі харчування транзистор активує реле раніше. При поточних значеннях компонентів і напрузі живлення близько 15 В (ефективне напруга на обмотці) затримка становить близько 2 секунд. Зробити це треба експериментально. Автор рекомендує використовувати великий опір і конденсатор меншої ємності(все в межах розумного). Це дозволяє швидше розряджати ємність C3 після відключення джерела живлення трансформатора. Як уже згадувалося, струм розряду тече через діод D5. Таким чином, схема буде швидше готова до повторного включення.

Також необхідно звернути увагу на джерело живлення підключений до підсилювача потужності. Напруга не повинно подаватися від тієї ж обмотки, від якої живиться схема затримки. Якщо між ними буде гальванічна розв'язка, то після підключення схеми захисту вона буде збережена завдяки використанню оптопар. У разі підсилювача високої напруги може знадобитися скорегувати значення резисторів R7 і R8, які обмежують струм діодів оптопари. також, необхідно звернути увагу на максимальні номінальні напруги інших компонентів, таких як електролітичні конденсатори – в кінці кінців, схема захисту повинна надійно працювати протягом багатьох років, а корпус також може мати високу температуру, до якої деякі компоненти можуть бути чутливі. Автор також рекомендує використовувати елементи від перевірених, авторитетних виробників (особливо реле), щоб захист працював надійно. Зверніть увагу, що загальний кабель (земля) навушників повинен бути прокладений окремо, поза плати.

Автор: Міхал Pendzimu






Залишити коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікований.