正文 第五章 海外家電製作(1 / 3)

1.啟動功率可調的揚聲器保護電路

眾所周知,大功率放大器的常見故障之一是功率管擊穿。出現這種故障往往導致30-60V的直流電源直接與揚聲器相連,造成揚聲器音斷或引起其它故障。

本文介紹一種揚聲器保護電路,其保護功能適用於20瓦至1500瓦的功率輸出級,導致保護電路啟動的功率在這一範圍內任意可調,調節電位器的位置即可奏效。

這種保護電路適用於各類發聲器的保護,便於安-裝在音箱或放大器機殼內。不需要附加交流或直流電源,不必安裝保險絲。當放大器輸出功率超過設定的保護功率時自動啟動繼電器,使揚聲器與輸出信號斷開,達到保護揚聲器的目的。放大器輸出信號回到正常值,一秒鍾後揚聲器即可自動接通。

這種電路不僅使用方便,而且不會產生附加失真,對於輸入阻抗較高的功率放大器也適用。

保護電路的電源來自放大器的兩根輸出信號線,將其輸出信號整流穩壓,得到12V直流電。由於保護電路中限流電的作用,使它對於放大器的負載電阻在47C5以上,因此保護電路對於放大器輸出信號的損耗並不大。

這保護電路不僅適用於揚聲器的保護,而且也適用於直流電保護,保護的啟動屯出,也是通過也位器的調節實現的。

該保護電路的啟動功率上限取決於調整本電路中4的型號為TIP3IC,其擊穿電壓為100V,由於其發射極電位為12V,所以輸入端最高保護電可達112V。這個保護電壓等效於784W或1568W的輸出音頻信號加到8Q或4U的負載(揚聲器)上;如果需要更高的啟動電壓(從而啟動功率),則需調換,更高的三極管作。

繼電器啟動電流為當調整管集成電壓達到上限100V時,其消耗功率僅為4W雖然消耗功率不算高,但所選用的高反壓管應確保在這一功率下正常工作。這一點應予以注意。

電路工作原理

揚聲器保護電路的工作原理。來自功率放大器輸出端預備信號首先經二極管全波整流。整流後的脈動直流電壓經二極管,加至調控,兩端的電壓至約12V就穩定下來。這個直流電壓用於供給過電壓檢測電路中的及繼電器RLY等元器件作電源。

CMOS集成電路,其內部結構為六個緩衝器。緩衝器構成直流濾波器,構成施密特觸發器。當其輸入端信號高於觸發電平時,其輸出端也跟著變為高電平,並通過充電電阻使緩衝器。構成另一個施密特觸發器。它的功能是檢測電容器G兩端的電壓是否達到觸發電壓。在達到觸發電壓時,立即輸出高電平。其高電平即可驅動,使三者的公共輸出端亦變為高電位,從而使繼電器RLY得電,常閉觸點NC斷開,這樣就達到了保護揚聲器(切斷交、直流受控電源)的目的。

“6”端的荒電平通過電的時間為100ms。在放火器輸出功率正常的情況下,加到輸入端的電平在觸發電平以下。這時若C2原來已充電,端迅速放電,放大器輸出功率高於設定的啟動功率時,輸入端電平隨即高於能發電平,但延100ms後才能使繼電器常閉觸點斷開。

保護電路中的R3及RV,構成分壓器,其分壓信號饋送至第三個施密電路。當分壓電平達到觸發電平時,隨即輸出高電平,並通過仏向仏充電。當電壓高於觸發電平時,則輸出端變為高電平,使RLY得電,斷開揚聲器。隔離二極管。當充電時,D7導通,因而充電很快。但當的“10”端為低電平,C3放電時,D7截止,這時由於緩衝器輸出電流小至可以忽略的程度,所以隻能通過與之並聯的電阻Rl2放電。放電時間為1秒,繼電器在這段時間內繼續得電。因此當放大器輸出信號電平由過高變為正常時,繼電器在大約1秒之後才接通揚聲器。

結構

安裝揚聲器保護電路時,首先按照製電路板,這是印製板閣。然後按照裝配元件。

焊接有極性元件時,除保證其焊接可靠外,應確保極性無誤。由於集成電路,所刼托靜電擊穿,因而焊接時要倍加小心,應采用焊頭接地的電路,在用手觸摸該器件管腳之前,應先摸一下接地的金屬,使人體對地等電位。

電阻R2的功率應選2.5W的,這個條件必須滿足。焊接該電阻應使其略高,印製板表麵,使其四周.均有空隙,以便在放大器輸出功率過高而起發熱時便於散熱。如果R2找不到2.5W的,也可以用5V的來代替。

在將保護器與音響電路配接之前,先用直流20V電壓來作實驗。在印製板上與揚聲器相通的兩點間加上.20V直流電壓,繼電器應在0.1秒後動作,使常閉觸點斷開。然後將保護電路與功率放大器、揚聲器間的連線接好。順時針方向轉動電位器RVI的旋使其阻值最大,這時放大器輸出20W時應啟動繼電器,斷開揚聲器。間接入20W功率音頻信號不應繼續電器動作,隻有當其持續時向過0.1秒時才能使繼電器得電。當功率減至20W以下1秒後,繼電器才失電,使揚聲器接通。

如果要求在較大的音頻輸出功率下啟動繼電器,可反時針方向旋動RV1,使其值減少到對應值。

2.高保真度有源音箱

本文介紹的有源音箱保真度,噪聲低,頻率曲線平坦。它可產生10瓦以上的輸出功率,但僅需要小功率的輸入信號。由於它的電路簡單,便於製作、易於調試,所以對於業餘電子愛好者來說不失為一種值得推.薦的製作項目。

設計方案

目前常見的揚聲器不可能覆蓋整個音頻範圍,要想獲得良好的低頻響應,要采用紙盆很大的揚聲器,其發出的低音音量正比紙盆的麵積及其振幅。然而要想獲得良好的高音響應,則—應;用紙盆輕小的揚聲器或球頂形揚聲器,這類揚聲器可以獲得良好的暫態響應,由於上述原因,目前幾乎所有高保真度楊聲器係都用到兩個或更多的楊聲器,通常這些揚聲器通過濾波器與放大器的輸出端相接獲得瘋好,結果應對分頻進行確定其元件參數。

分頻器有其不足之處由於分頻器為無源網絡,所以勢必吸收一部分送至揚聲器的功率,因此,一個瓦數不多的揚聲器係統就可能需要放大器來驅動。如果將有源(或無源)濾波器加在放大器之前,就可以解決這一問題。這類濾波器可直接選用市售元件,具有良好的頻率響應,而且迖聲器的阻抗變化對濾波器沒有任何影響。