Защита акустических систем от перегрузок. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Акустические системы

 Комментарии к статье

2. Системы защиты

Во второй части статьи будет рассказано о защите АС от перегрузок и прочих последствий некорректной работы УНЧ. В большинстве случаев применяемые АС превосходят по стоимости усилители, на которые они нагружены. Далее будут рассмотрены варианты реализации их защиты.

2.1 Защита от перегрузки

2.1.1. Схема с непосредственной связью

Эта схема использует сигнал, снимаемый непосредственно с выхода УНЧ и обрывает цепь в случае превышения предельно допустимого уровня сигнала. Схема приведена на рис. 1.

Рис. 1

В нормальном режиме реле включено - это дает возможность избежать хлопка при включении УНЧ. Схема весьма простая и не требовательная в настройке. Принципиальное значение имеет только R3, по остальным элементам будут только рекомендации. Итак рассчитаем R3. Для этого нам потребуется нагрузочная способность триггеров Шмитта. Для такого включения рекомендуется выбрать триггеры семейства ТТЛ или ТТЛШ.

  где:

R - сопротивление R3
E - напряжение питания катушки реле (напряжение питания микросхемы ТТЛ - 5В)
I_o - Максимальный выходной ток микросхемы.

Резистор R4 предназначен для снятия паразитных потенциалов с базы VT2 и его можно варьировать в пределах 10…30кОм. напряжение питания устройства должно превосходить напряжение срабатывания реле примерно на 1В. VT2 выбирается по двум критериям: Uкэ ≥ Е, Iк ≥ Iр. VT1 - любой маломощный транзистор с Uкэ ≥ Е.

R1 и R2 выбираются в зависимости от выходного напряжения УНЧ.  где:

U - выходное напряжение УНЧ
P - максимальная мощность АС
R - полное сопротивление  АС

Электролитические конденсаторы С1, С2 задают некоторую инерционность входным триггерам. Это позволяет избежать ложных кратковременных срабатываний на пиках. Диоды можно применить любые, с рабочей частотой не менее 100 кГц. Несколько выше требования к VD5. I_пр≥ 500 мА, U_обр≥Е. рабочая частота не важна, т.к. эта цепь работает с постоянным током.

Настройка системы сводится к установке порога срабатывания которая выполняется в следующем порядке.

1. Устанавливаем движки R1 и R2 в нижнее (по схеме) положение.
2. Подводим ко входу постоянное напряжение, равное максимальному выходному напряжению УНЧ
3. Медленно (!!!) прибавляем чувствительность до срабатывания реле.
4. Проделываем то же самое со вторым каналом.

При помощи реле можно отключить АС от усилителя или отключить питание самого усилителя. Один из возможных вариантов представлен на рис. 2

Рис. 2

В рабочем состоянии симмистор открыт. При срабатывании реле, цепь УЭ симмистора разрывается и питание усилителя отключается. R1 вычисляется следующим образом:

  ,

где:

R - сопротивление R1
E - напряжение питания
U_c - напряжение на УЭ
I_c - ток УЭ

Если УНЧ питается от отдельного трансформатора, можно отключит его от сети. Вариант реализации такого блока приведен на рис. 3 В схеме применен тринистор КУ202Н.

Рис. 3

2.1.2 Схема с оптронной развязкой

Избавляет выход усилителя от любых влияний со стороны УЗ. Собственно конструкция дополняется только оптронами на входе. Простейший вариант дополнения приведен на рис. 4

Рис. 4

Диодная часть оптрона подключается к выходу УНЧ через резистор R1. На пиках мощности, диод должен достигать максимальной "яркости". Как видно из схемы, для срабатывания не нужен контакт общей шиной, поэтому такая схема может быть использована для работы в мостовых УНЧ.

R1 рассчитывается по закону Ома для участка цепи:

   ,

где

R - сопротивление R1
U_o - выходное напряжение УНЧ соответствующее максимальной мощности АС
I_led - ток через излучающий диод оптрона (рекомендуется выбрать 5-10 мА).

На коллектор транзистора подается напряжение питания микросхемы.

2.2. Тепловая защита

Применяется для защиты выходного каскада от перегрева. Датчиком служит терморезистор. При конструировании таких устройств следует иметь ввиду, что зависимость сопротивления от температуры может быть как прямой, так и обратной. Этим определяется место терморезистора во входном делителе. Возможный вариант схемы приведен на рис. 5. Терморезистор прижимается хомутиком к радиатору ОК или притягивается винтами (в зависимости от исполнения ТР). В предложенном варианте ТР имеет обратную характеристику.

Рис. 5

В основе УЗ лежит компаратор, который сравнивает напряжение на терморезисторе с неким эталонным (опорным), создаваемым делителем R3R4. Таким образом, при помощи R4 можно выставить порог срабатывания (температуру) устройства. От дребезга реле, в переходном состоянии, можно избавиться подбирая R5. устройство работает в интервале 8-36В в зависимости от типа применяемого реле.

Авторы: Улитин Павел А., Soundoverlord, Чистополь, Татарстан, Soundoverlord [жучка]bk.ru. ICQ: 2-058-996; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Акустические системы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Случайная новость из Архива Молекула вечной молодости 28.05.2015 Мы настолько часто слышим о том, что открыли белок памяти, или ген вечной молодости, или молекулу, убивающую раковые клетки наповал, что может показаться, будто в самом скором времени нас ждет долгая здоровая жизнь - для всех и каждого. Однако прогресс человечества, движимый наукой, развивается все-таки медленнее, чем мы от него ждем. Одна из причин завышенных ожиданий в том, что в популярных научных текстах редко появляется теневая сторона экспериментальных исследований: всевозможные уточнения и опровержения результатов, которые захотели перепроверить в других лабораториях. Образно говоря, широкая публика не слышит грохота и треска рушащихся гипотез и теорий. Характерный пример - свежая история белка, называемого фактором тканевой дифференцировки 11 (GDF-11). Не так давно он стал очередным молекулярным "молодильным яблочком": эксперименты показали, что он может обращать вспять некоторые возрастные изменения. Обнаружили это в удивительном опыте, когда объединяли кровеносную систему двух мышей, молодой и старой. Оказалось, что молодая кровь благотворно действует на сердечную мышцу. С возрастом стенки сердца утолщаются, что плохо сказывается на его работе, а молодая кровь, наоборот, делала сердечномышечные стенки тоньше. Когда попробовали выяснить, что за молекулы могут играть тут роль, то обнаружили 13 потенциальных кандидатов, и среди них - GDF-11. Проверили - и оказалось, что он и сам по себе оказывает омолаживающее действие на сердечную мышцу. Кроме того, GDF-11 стимулировал нейрогенез и развитие сосудов в мозге у старых мышей, а также способствовал восстановлению функциональности обычных скелетных мышц. Полученные данные смутили многих, поскольку картина получалась исключительно противоречивая. С одной стороны, было известно, что GDF-11 много у молодых животных и совсем мало у старых. С другой - долгое время пор про его функции знали лишь то, что он управляет формированием обонятельных рецепторов и рецепторов в спинном мозге. И, наконец, самое главное, еще в 2009 году Дэвид Гласс (David Glass) вместе с коллегами из Института биомедицинских исследований к обнаружили, что тот же GDF-11 подавляет рост мышц. Тогда этому не удивились - поскольку он похож на белок миостатин, который тормозит дифференцировку мышц, от GDF-11 ждали примерно того же самого. Удивиться пришлось позже, когда оказалось, что в чужих экспериментах он показывает абсолютно противоположные свойства. И тогда свойства GDF-11 решили перепроверить еще раз. Первое, что удалось выяснить, что до сих пор его анализировали не слишком специфичным методом: во-первых, у него есть две формы, мономерная и димерная (когда две молекулы объединяются в один функциональный модуль), во-вторых, как было сказано, он похож на миостатин. Иммунологический метод, использовавшийся ранее, не отличал мономеры GDF-11 от димеров (а на функции белков "слипание" их молекул вместе может влиять довольно сильно), да еще и миостатин порой прихватывал. Разработав более точный метод анализа, исследователи проверили, как меняется уровень белка с возрастом. У мышей его уровень был вообще слишком низок, чтобы о нем можно было говорить достоверно, но у крыс и человека он был достаточно высок - и оказалось, что с возрастом количество GDF-11 уж точно не уменьшается, а то и растет. Когда его вводили старым животным, никакой мышечной регенерации не происходило. Более того, мышцы даже медленнее восстанавливались после повреждений - что логично, если принять, что GDF-11 подавляет, а не стимулирует регенерацию. Полностью результаты экспериментов опубликованы в журнале Cell Metabolism. Как такое может быть - что одна и та же молекула ведет себя настолько по-разному в разных руках? Очевидный ответ: какая-то исследовательская группа получила неверные результаты. Но не исключено, что правы и те, и другие. Так, Эми Уэйджерс (Amy Wagers) из Гарварда, под чьим руководством была выполнена работа с молодой и старой кровью (после чего все и заговорили про GDF-11 как о факторе омоложения), говорит, что все дело в разных формах белка, что какая-то из его форм все-таки уменьшается с возрастом. Кроме того, группа Уэйджерс и группа Гласса использовали разные способы, чтобы повредить мышцы: одни - кардиотоксин, другие - сильное охлаждение. И вполне может быть, что регенерирующее действие GDF-11 зависит от этиологии повреждений. Наконец, в определенном смысле между обеими работами нет противоречий, поскольку и там, и там говорится об оптимальном уровне белка, необходимого для поддержания функциональности мышц. Просто одни авторы показали, что уровень этот не следует понижать, а другие - что не следует повышать. И последнее - омолаживающий эффект молодой крови может иметь место вовсе не обязательно только из-за GDF-11; удалось насчитать целых 13 потенциальных кандидатов в "молодильные яблоки".

Другие интересные новости:

▪ Пересоленная пища вредит сосудам подростков

▪ Боевой лазер третьего поколения

▪ Новая серия контроллеров ШИМ для преобразователей AC-DC и DC-DC

▪ Автономный сельскохозяйственный погрузчик Loadix

▪ HP DVD MOVIE WRITER DC3000 переведет записи VHS в формат DVD

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Параметры радиодеталей. Подборка статей

▪ статья Вечная манжета для насоса. Советы домашнему мастеру

▪ статья Откуда пошли сказки? Подробный ответ

▪ статья Приусадебный грузовичок. Личный транспорт

▪ статья Соединение 2-х компьютеров на лазерных указках. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Усилитель мощности с полевым транзистором в качестве источника тока для входного каскада и элементами симметрирования выходного каскада. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026