UMZCH 보호 시스템. 계획, 설명

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현재 모든 최신 오디오 주파수 전력 증폭기(UMZCH)에는 부하의 단락(단락) 또는 음향 시스템(AS)의 낮은 저항이 있는 경우 출력 스테이지(VC)를 과전류로부터 보호하는 시스템이 포함되어 있습니다. 동일한 시스템이 UMZCH 출력의 일정한 전압과 초저주파 주파수의 변동으로부터 스피커를 보호합니다. 또한 고품질 UMZCH는 스피커를 UMZCH 출력에 연결하는 데 지연을 제공합니다(과도 기간 동안). 이는 전원을 켰을 때 클릭으로부터 스피커를 보호하고 주전원에서 UMZCH를 자동으로 분리하는 데 필요합니다. 오작동의 경우.

UMZCH 출력의 일정한 구성 요소로부터 스피커를 보호하는 가장 간단하고 일반적인 방법 중 하나는 퓨즈를 스피커와 직렬로 연결하는 것입니다. UMZCH의 출력에 일정한 전압이 있는 경우 다이내믹 헤드(DG)의 보이스 코일을 통해 직류가 흐르며, 이는 대부분 저주파이며 전기적으로 UMZCH의 출력에 연결됩니다. 전류가 퓨즈를 끊기에 충분하면 AC가 UMZCH에서 분리됩니다. 그러나 물론 그렇게 쉬운 방법입니다. AC 퓨즈가 끊어지기 전에 일정 시간 동안 일정한 전압을 유지하기 때문에 최적이 아닙니다. 작동 시간을 줄이기 위해 퓨즈의 정격 전류는 퓨즈를 태우는 전류보다 XNUMX배, AC가 견딜 수 있는 최대 전류보다 몇 배 작아야 합니다.

언뜻보기에는 UMZCH 출력단의 트랜지스터 중 하나가 고장난 경우 출력이 VC 공급 전압에 가까운 전압을 갖기 때문에 여기에는 특별한 문제가 없습니다. 따라서 32V의 전압에서 공칭 저항이 4옴인 AC를 통과하는 전류는 약 8A가 되고 2A 퓨즈가 성공적으로 작업을 완료합니다. 그러나 출력이 32V가 아니라 7V라면 어떨까요? 이 경우 2A 퓨즈가 UMZCH에서 스피커를 분리하지 않고 DG 보이스 코일이 점차 예열되어 고장이 발생할 수 있습니다.

또한 퓨즈를 사용하여 스피커를 보호하면 전체 UMZCH [1]의 품질 지표를 저하시키는 열, 고조파 및 상호 변조 왜곡이 있습니다. 이러한 왜곡은 정격이 높은 퓨즈를 사용하여 최소화할 수 있지만 보호 기능은 효과가 없게 됩니다. 또한 이 방법은 DG의 디퓨저를 손상시킬 수 있는 초저주파 진동으로부터 스피커를 보호하지 못합니다.

스피커를 보호하는 또 다른 방법은 UMZCH 출력에서 정전압의 존재 또는 초 저주파 주파수의 진동을 신속하게 확인하고 스피커를 끄는 특수 전자 회로를 사용하는 것입니다. 그러나 "전원 전압 강하"로 인해 VC가 고장난 경우(VC와 동일한 전원에서 AC 보호 시스템이 기록된 경우) AC 보호 시스템이 작동하지 않는 경우가 발생할 수 있지만 이러한 단점을 제거할 수 있습니다. 보호 시스템에 별도의 소스 전원 공급 장치를 사용합니다.

과전류로부터 VC를 보호하는 것과 관련하여 퓨즈와 전자 회로라는 동일한 두 가지 방법이 여기에서 가능합니다. 그러나 퓨즈로 반도체 장치를 보호하려는 시도는 소용이 없습니다. 일반적인 반도체는 퓨즈가 녹기 훨씬 전에 과전류로 인해 고장이 나고 고속 전자 회로만이 안정적인 과부하 보호를 제공할 수 있습니다.

그러나 위의 모든 것에서 퓨즈를 잊어 버릴 필요는 없습니다. 퓨즈는 브리지 정류기에서 단락될 때 과열을 방지하기 위해 전력 변압기의 XNUMX차 회로에 바람직합니다. 메인 퓨즈는 필수입니다. 주전원 및 보조 퓨즈는 전원이 켜졌을 때 저장 커패시터의 충전 및 변압기의 시작 전류로 인한 서지 중에 끊어지지 않도록 느려야 합니다.

시작 전류 UMZCH와의 싸움에 대해서도 언급해야합니다. 이를 위해 강력한 UMZCH에서는 소프트 스타트 시스템(SPP, Soft Start)이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 소프트 스타트의 목적은 시동 전류를 줄이고 주전원 스위치 접점의 수명을 연장하며 주전원 퓨즈의 불필요한 단선을 방지하는 것입니다.

중간 전력 증폭기에서 NTC는 음의 온도 계수(NTC) 저항을 사용하여 구현할 수 있습니다. 주 변압기의 XNUMX차 권선과 직렬로 연결됩니다. 앰프가 켜지면 서미스터가 가열되면서 저항이 상대적으로 큰 초기 값에서 수십 초 이내에 거의 XNUMX으로 감소하여 전류 서지를 제한합니다. 이 솔루션의 장점은 하나의 추가 요소만 사용한다는 것입니다. 동시에 NTC 저항을 기반으로 하는 SPP 회로의 주요 단점은 UMZCH가 꺼진 후 서미스터가 느리게 냉각된다는 것입니다. 따라서 증폭기를 끈 직후 다시 켜면 NTC 저항이 식을 시간이 없으며 전류 서지가 부분적으로 만 부드럽게됩니다.

산업 및 아마추어 무선 장비에서는 전류 서지를 방지하기 위해 전력 변압기의 2차 권선과 직렬로 강력한 저항을 연결하는 전류 제한 단계가 널리 사용됩니다. 얼마 후 이 저항은 릴레이 접점 [3J. 이 경우 NTC 저항 회로의 단점은 없지만 전류 서지 억제 회로의 복잡성과 비용이 증가합니다. 변압기가 주전원에 연결될 때 발생하는 큰 유도 과도 현상을 방지하기 위해 직렬 연결된 저항 및 커패시터 회로가 변압기의 4차 권선 또는 주전원 스위치의 접점과 병렬로 배치됩니다[XNUMX, XNUMX].

UMZCH 보호 시스템의 다이어그램은 그림에 나와 있습니다. 1 위의 설명을 염두에 두고 작성되었습니다. [5]의 보호 체계와 달리 더 간단합니다. 보호 시스템은 T1, VD19, C13 요소에 만들어진 별도의 전원(PS)으로 전원을 공급받습니다. 동일한 IP는 스위칭 회로(DD12, K2, SB1 등)에 전원을 공급하는 데 필요한 대기 전압원(1V) 역할을 하여 고정 없이 버튼 하나만 눌러 UMZCH를 켜고 끌 수 있습니다. . 이로 인해 예를 들어 원격 제어 시스템에서 XP1 플러그의 핀 5에 단일 펄스를 적용하여 앰프의 상태를 제어할 수 있습니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

장치가 네트워크에 연결되면 정류기 VD12, C19의 출력에서 \u13b\u2b대기 전압 +11V가 체인 C19-H0를 사용하여 "12"으로 설정된 D 트리거 DD2에 공급됩니다. 이 상태는 VT7 트랜지스터를 닫힌 상태로 유지하는 핀 1에서 약 +1.1V의 전압에 해당합니다. 따라서 순무 권선 K1.2의 전압은 1이고 접점 K3 및 K2는 개방되며 UMZCH는 전원이 차단됩니다. SB2 버튼을 핀 0 DD2에서 짧게 누르면 DD2의 상태를 변경하는 짧은 펄스가 생성됩니다(핀 7 DD1에서 "1.1th"). 트랜지스터 VT1.2이 열리고 릴레이 K21이 전환되면 릴레이 접점이 닫히고 UMZCH를 네트워크 repeK15 및 K22 접점과 병렬로 R16-CXNUMX 및 RXNUMX-CXNUMX 체인이 포함되어 전원 변압기가 켜질 때 발생하는 과도 현상을 완화합니다.

소프트 스타트 회로(R20, SYU, VD16, VT6, K2, VD17, R23 ... R25)에 전원이 공급되면 SU 커패시터가 천천히 충전됩니다(약 0,5 ... 1초). SU의 전압이 VT6을 여는 데 충분해지면 계전기 K2가 활성화되고 복합 강력한 저항 R23을 접점으로 션트합니다. ..R25. UMZCH가 켜질 때 돌입 전류를 줄이는 역할을 합니다.

동시에 회로의 나머지 노드에 +12V가 공급됩니다. R3의 요소에 대해. R4, C1. C2, VT1, VT3 (R5, R6, C3, C4. VT2, VT4)는 R3, C1, R4, C2 (R5, C3. R6. C4) 요소에 0.65 임계 값 비교기를 조립했습니다. 필터. 임계값 전압은 약 +0,65V 및 -6V입니다. UMZCH 출력에서 초저주파 발진의 전압 또는 일정한 구성 요소를 이러한 임계값과 비교합니다. 임계값 레벨을 초과하면 트랜지스터 중 하나가 잠금 해제되어 커패시터 CXNUMX이 방전됩니다.

커패시터 C6은 전류 보호 VK(VD1 ... VD8. R7 ... R10, VU1, VU2)가 작동하는 경우에도 방전됩니다. 전류 보호 임계값은 저항 R7(R9)을 변경하여 조정할 수 있습니다. 표시된 등급으로 전류 보호는 약 1.2V의 접점 3 - 4, 4 ХРЗ (ХР6) 사이의 전압에서 작동하며 이는 6A의 전류에 해당합니다 (0,47 옴 저항이 이미 터 또는 소스 회로에 설치된 경우 VK 트랜지스터). 신호 피크에서 전류 보호 작동을 제외하기 위해 약간의 관성이 있습니다.

켜는 순간 UMZCH의 과도 현상으로 인해 임계 값 (0,65V)을 초과하는 일정한 구성 요소가 출력에 나타날 수 있으므로 증폭기를 분리하는 시스템 작동을 차단해야합니다 전원(DD1.1, DD1.2, DD1.4). 이를 위해 체인 R14-C8이 제공됩니다. C8의 전압이 레벨 "1"(약 4초)에 도달할 때까지 트립 회로의 작동이 차단됩니다. UMZCH를 켤 때 과도 상태의 지속 시간이 4초를 초과하는 경우 시정수 R14-C8을 늘려야 합니다.

음향 시스템은 약 12초의 지연으로 UMZCH 출력에 연결되며, 이는 UMZCH에서 과도 프로세스를 완전히 종료하기에 충분합니다. 지연 시간은 회로 시정수 R7-CXNUMX에 의해 결정됩니다. VC의 전류 보호가 트리거되거나 UMZCH 출력의 상수 구성 요소가 임계값을 초과하는 경우 AC는 UMZCH에서 분리됩니다.

저자: M. Shushnov, 노보시비르스크

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