A HF hangszórók túlterhelés elleni védelme. A legérdekesebb videók a Youtube-on

Itt a nagyfrekvenciás dinamikus fej helyreállítási folyamatának leírását találja illusztrációkkal együtt.

A legérdekesebb videók a Youtube-on

De ha nincs túl jó látása, akkor további optikát kell használnia. A magassugárzó tekercseinek tekercseléséhez használt vezeték átmérője általában 0,1 mm-nél kisebb.

Különösen a 4GDV-1 hangszórótekercs mindössze 0,08 mm átmérőjű vezetékkel van feltekercselve. Ilyenkor binokuláris szemüveget használok kiegészítő lencsékkel.

Papír szalag, rögzítve a tekercs kivezetéseit, 88-as ragasztóval ragasztottnak bizonyult. Hogy ne sérüljön meg a hüvely, a régi tekercs eltávolításakor beáztam ragasztós csatlakozás csak azokon a helyeken, ahol a tekercsvezetékeket el kellett vezetni.

A vezetékek lerakása után a szalag végeit lezártam és BF ragasztóval felragasztottam.

A hangszóró be van szerelve fordított sorrendbenés nem okoz nehézséget, mivel a mozgó rendszer beállítását maga a hangszóró kialakítása biztosítja.

Előtt végső összeszerelés Ellenőrizheti a hangszóró fázisát, mivel a mozgó rendszer ilyen kis löketével ezt összeszerelés után nehezebb megtenni.

Megfelelő ütemezés esetén a mozgó rendszernek „ki kell ugrania” a házból.

Az Aspirin tabletta segítségével eltávolíthatja a lakkot a tekercs érintkezőiről. Már elmondtam, hogyan lehet ezt megtenni, de megmutattam.

Egy kicsi, de nagyon hasznos elektronikus biztosíték drága hangszóró magassugárzókhoz mindössze egy óra alatt összeállítható egy tucat alkatrész felhasználásával. Ez az áramkör az Ön magassugárzója, amely akkor aktiválódik, ha a rákapcsolt feszültségszint a megengedett maximális szint közelében van. Az első áramkör egy egyszerű izzót használ terhelésként. Ez a lámpa akkor világít, ha a magassugárzó jele elér egy bizonyos küszöbszintet.

1. séma

Itt a lámpa pozitív hőmérsékleti koefficiensű (PTC) ellenállásként működik - jelentése, hogy az ellenállás a hőmérsékletével arányosan növekszik. A 2N3055 tranzisztor vezeti a jelet, ezáltal megakadályozza a magassugárzó túlterhelését.

2. séma

A második séma egy továbbfejlesztett változat. Rögzített ellenállás helyettesíti az izzót, és a kapcsolót kompozit Darlington tranzisztorral valósítják meg, amely kondenzátorral késleltetett. A séma ugyanúgy működik, mint az első. A kondenzátor miatt azonban az áramkör nem reagál egyetlen csúcs túlterhelésre.

Nyomtatott áramkör

TREEPER TÚLTERHELÉS VÉDELEM

Általános szabály, hogy ha a hangszórórendszert megfelelően tervezték és megfelelően működtetik, akkor nem lesznek megbízhatósági problémák. Azonban gyakran néhány zeneszerető bekapcsolja az akusztikáját, ahogy mondani szokták, „teljes mértékben”. Ebben az esetben nemcsak a közvetlen szomszédok szenvednek, hanem az egész ház is. Nagyon gyakran ilyen helyzetben a hangszórók nem bírják elviselni és kiégnek, a nagyfrekvenciás hangszórók pedig leggyakrabban égnek. Miért égnek leggyakrabban a magassugárzók? Nos, először is, nem mindig a magas frekvenciájú meghajtók égnek; néha a mély- és középső hangsugárzók égnek. De mégis, (másodszor) – a csipogók elég gyakran kigyulladnak!

Ha névleges teljesítményt kap a hangszóró, a hangtekercs körülbelül 90-100 °C hőmérsékletre melegszik fel. O Ezzel (néha többel) teljesen egyértelmű, hogy ez hőség(ez a referenciaadat I. Aldoshina „Elektrodinamikus hangszórók” című könyvéből származik). Sőt, az alacsony-, közép- és magasfrekvenciás hangszórók hangtekercsei eltérő ütemben melegszenek fel, ennek oka az ún. "termikus időállandó" dinamika. A 30 W-nál nagyobb névleges teljesítményű mélysugárzónál a termikus állandó 15-20 másodperc, azaz. A hangszóró névleges teljesítménye esetén a hangtekercs 15-20 másodperc alatt felmelegszik a tervezett hőmérsékletre. A 15-25 watt névleges teljesítménnyel rendelkező középkategóriás hangszóró termikus időállandója körülbelül 5-6 másodperc. És végül, a magassugárzó hőállandója körülbelül másfél másodperc! Ez azt jelenti, hogy ha a magassugárzó túlterhelt, a hangtekercs majdnem egy másodperc alatt kiég. Éppen ezért a magassugárzók elég gyakran „repülnek”.

Nyilvánvalóan a termikus időállandó függ a jel frekvenciájától, de attól is függ, hogy mekkora a vezeték átmérője, amellyel a hangtekercs fel van tekerve. Tehát az alacsony frekvenciájú hangszóróknál a hangtekercs általában vezetékkel van feltekerve Ø( 0,25-0,35) mm, középfrekvenciához – Ø (0,14-0,16) mm, magassugárzókhoz, huzalátmérő Ø 0,10 mm vagy valamivel kevesebb. Minél vékonyabb a vezeték, annál alacsonyabb a hőállandó, és ennek megfelelően annál kevesebb időbe telik, amíg a hangszóró túlterhelés miatt meghibásodik. Hasonlítsunk össze három, azonos teljesítményű, különböző impedanciájú nagyfrekvenciás hangszórót: 6GDV-4-8 (impedancia 8 Ω), 6GDV-6-16 (16 Ω) és 6GDV-6-25 (25 Ω). A 8 Ω-os impedanciájú hangszóró huzaltekercses hangtekerccsel rendelkezik Ø 0,10 mm, 16 Ω ellenállású hangszóró esetén a hangtekercs vezetékkel van feltekerve Ø 0,08 mm, a 25 Ω ellenállású hangszórónál pedig még több vékony drót. A fentiekkel összefüggésben nyilvánvaló, hogy azonos túlterhelések mellett a 25 Ω-os ellenállású hangszóró „ég ki” először, mint a legmegbízhatatlanabb az itt említett három hangszóró közül. És ebből a háromságból a legmegbízhatóbb a 8 Ω ellenállású hangszóró (azaz 6GDV-4-8).

A hangszórók nem csak a túlterheléstől égnek le hangos zenehallgatás közben. Néha ez a tökéletlen teljesítményerősítők miatt történik. A tápfeszültség bekapcsolásakor a végső teljesítményerősítőben úgynevezett „tranziens folyamatok” mennek végbe, amelyek miatt az erősítő kimenetén a feszültség (1-2) másodpercig ingadozhat. Ezenkívül az ilyen rezgések amplitúdója megközelítheti a tápfeszültséget végső erősítő, és ez annyit tesz ki ± (20-40) c. Ebben az esetben hangos kattanó hang hallatszik a hangszórókból, amikor a készüléket bekapcsolja. Hasonló tranziens folyamatok fordulnak elő az áramellátás kikapcsolásakor. Tehát nagyon gyakran egy ilyen „kattintás” elég ahhoz, hogy kiégjen egy magas frekvenciájú hangszóró. Sok régi típusú végerősítőnek van ez a hátránya, különösen a rigai rádiógyár 70-es évekbeli „Radiotekhnika UKU-020” erősítője. A modern erősítőkben ezeket a hiányosságokat kiküszöböli az a tény, hogy a hangszórók egy relé érintkezőin keresztül csatlakoznak a teljesítményerősítő kimenetére, amely a tápfeszültség rákapcsolása után 3-4 másodperces késleltetéssel bekapcsol, és elfordul. kikapcsolás után azonnal kikapcsol. Ennek eredményeként a teljesítményerősítőben lévő tranziensek nem jutnak el a hangszórókhoz.

A pop akusztikában a nagyfrekvenciás hangszórók általában közvetlenül egy külön erősítő csatornához csatlakoznak, pl. hagyományos elválasztó szűrők nélkül. Ilyen helyzetben sokszor nem lehet szabályozni a nagyfrekvenciás csatorna tápellátását, így a pop akusztikában sokkal égetőbb probléma a nagyfrekvenciás hangszórók megbízhatósága (és túlterhelésvédelme).

BAN BEN általános vázlat a probléma azonosítva van. Beszéljünk itt egy dologról érdekes módon a nagyfrekvenciás hangszórók túlterhelés elleni védelme.

Az S-30 típusú hangszórórendszerek egyes módosításaiban túlterhelésjelzőt használnak; ha túlterhelés lép fel, előlap A hangszórórendszer LED-je világít. azonban ezt a rendszert csak jelző, csak a túlterhelésről tájékoztat, de nem védi meg tőle a hangszórókat.

BAN BEN hangszórórendszerek a legmagasabb komplexitási osztályú „Cleaver 150AC-009” és „Corvette 150AC-001” a következő hangszóróvédelmi rendszert alkalmazzák. Ha túlterhelés lép fel, egy további ellenállást sorba kapcsolnak a hangszóróval egy relé segítségével, és ennek eredményeként csökken a hangszóró teljesítménye. Hasonló rendszert alkalmaznak külön az említett hangszórók magas és középső hangsugárzóira. Ezekben a rendszerekben a mélysugárzó biztosítékon keresztül csatlakozik. Az érdeklődő olvasó ezeket a diagramokat referenciakönyvekben vagy ezekhez a hangszórórendszerekhez tartozó adatlapokon találhatja meg.

Egyes rádióamatőrök gyakran használnak izzólámpákat a nagyfrekvenciás hangszórók védelmére, amelyeket sorba kell kötni a hangszóróval ( arról beszélünk miniatűr kisfeszültségű izzólámpákról), az ábrán. Az 1. ábra egy ilyen diagramot mutat be.

Ez a védelmi rendszer a következőképpen működik. Kis teljesítményeknél kis áram folyik át a terhelésen, emiatt a lámpa izzószála nem melegszik fel, ezért a lámpa ellenállása meglehetősen kicsi. Ilyen helyzetben a lámpa szinte semmilyen hatással nincs a magassugárzó működésére. Ha a teljesítmény növekszik, és a terhelésen keresztüli áram növekszik, ez azt eredményezi, hogy a lámpa izzószála felforrósodik, a lámpa világítani kezd, és a lámpa ellenállása meredeken növekszik. A diagramból látható, hogy a hangszóróval ellátott lámpa elválasztó, mint kiderült, változó osztási együtthatóval. Hogyan aktuálisabb a terhelésen keresztül annál nagyobb a lámpa ellenállása, és annál nagyobb a feszültségesés az U lámpán l, illetve a feszültségesés az U hangszórón d– az U összfeszültséghez képest csökken O, azaz A hangszóró teljesítménye automatikusan korlátozott, ami azt jelenti, hogy a védelmi rendszer működésbe lép. Ez majdnem olyan, mint egy „kompresszor-limiter”!

Az ilyen védelmi rendszer működési elve meglehetősen egyszerű, de hogyan kell kiszámítani a lámpa paramétereit? Más szóval, hogyan válasszuk ki az izzólámpa megfelelő feszültségét és teljesítményét? Ezt hívják „lényeges” kérdésnek, és ezt fogjuk tenni a továbbiakban.

Rizs. 1. Csatlakozási rajz egy izzólámpához, amely megvédi a magassugárzót a túlterheléstől. RF – nagyfrekvenciás szakaszos szűrő, L – izzólámpa (R l– lámpaellenállás), gr. – Magassugárzó (R G– hangszóró impedancia), U l(c) – lámpafeszültség, U d(c) – feszültség a hangszórón, U O(c) – teljes feszültség a terhelésen. Magyarázatok a szövegben.

Itt felvázoljuk az izzólámpa paramétereinek „egyszerűsített számítását”, amely védelmet nyújt a magassugárzó 4-szeres túlterhelése ellen, és az úgynevezett „ellenőrzési számítást”. Az ellenőrző számítás érdekes lesz a matematika szerelmeseinek. Ez egy teljes és általános számítás, amely lehetővé teszi, hogy egy tetszőlegesen megadott lámpára kiszámítsuk a védelmi rendszer egyfajta „túlterhelési karakterisztikáját”, pl. a túlterhelés megengedett mértéke és a jelcsillapítás mértéke különböző teljesítményszinteken.

EGYSZERŰSÍTETT SZÁMÍTÁS

A számítást egy adott dinamikán mutatjuk be. Vegyük például a 6GDV-6-25 nagyfrekvenciás hangszórót; ezt a rigai rádióüzemből származó 25 ohmos hangszórót az S-90 és S-100 rendszerek egyes módosításaiban használják 8 Ω teljes hangszóróimpedanciával. .

Tegyük fel, hogy a névleges teljesítménye 6 W, a teljes ellenállása pedig 25 Ω. Képzeljük el egy pillanatra, hogy a hangszóró közvetlenül az erősítőhöz csatlakozik, és tegyük fel a kérdést: „Milyen feszültség mellett fogyaszt ez a hangszóró a névleges teljesítménnyel megegyező teljesítményt, pl. 6 W"? Ennek a feszültségnek a kiszámítása nagyon egyszerű:

hol: N n(W) – névleges hangszóróteljesítmény, R G

Teljesen világos, hogy ha 12 voltos feszültséget kapcsolunk erre a hangszóróra, akkor az általa fogyasztott teljesítmény 6 watt lesz. Az is nyilvánvaló, hogy ha kétszer akkora feszültséget adunk a hangszóróra, pl. 24 volt, akkor a hangszóró teljesítménye 4-szeresére nő! Ennek az az oka, hogy a hangszórón (vagy bármely más terhelésen) keresztül jutó teljesítmény arányos a feszültség négyzetével:

ahol: N (W) – hangszóró teljesítmény, U d(c) – feszültség a hangszórón, R G(Ω) a hangszóró impedanciája.

Így ebben konkrét eset A 12 voltos üzemi feszültségű és 6 watt teljesítményű lámpa használata megvédi a 6GDV-6-25 hangszórót a 4-szeres túlterheléstől.

Hangoztassuk az általános megfogalmazást. A 4-szeres túlterhelés elleni védelem érdekében az izzólámpa teljesítményének meg kell egyeznie a magassugárzó névleges teljesítményével, és a lámpa üzemi feszültségének meg kell egyeznie azzal a feszültséggel, amelyen a hangszóró névleges teljesítményt fogyaszt. Tehát az egész számítás egyetlen képletből áll, nevezetesen az (1) képletből.

Nyilvánvaló, hogy az izzólámpa védelemként való használata bizonyos gyengüléshez vezet hangnyomás magas frekvenciájú hangszóró. Az itt bemutatott egyszerűsített számítás nem teszi lehetővé a hangnyomáscsillapítás mértékének meghatározását különböző teljesítményeknél. Rádióamatőröknek, akik tudni akarják teljes leírás Ilyen védelmi rendszer esetén javasoljuk, hogy ismerkedjen meg az „Ellenőrzési számítással”.

ELLENŐRZÉSI SZÁMÍTÁS

Benne van az izzólámpa ebben az esetben változó ellenállású, és védelmet nyújt a magassugárzó számára. Egy ilyen védelmi rendszer egyfajta „túlterhelési jellemzőjének” matematikai kiszámításához ismernie kell a lámpa jellemzőit, nevezetesen tudnia kell<Зависимость сопротивления лампы от напряжения на лампе>.

Néhány szót kell ejteni a miniatűr izzólámpák jelöléseiről. A lámpa jellemzőit mindig két paraméter jelzi. Az izzólámpák kétféleképpen jelölhetők meg: vagy feszültség és teljesítmény, vagy feszültség és áram. Mondjunk példákat. Tehát egy „12V x 4W” lámpa üzemi feszültsége 12 volt, teljesítménye pedig 4 watt. Egy másik példa, egy „6,5 V x 0,3 A” lámpa 6,5 ​​voltos üzemi feszültségre és 0,3 amper üzemi áramra készült. Nyilvánvalóan a lámpa üzemi áramának és feszültségének ismeretében mindig kiszámíthatja a lámpa teljesítményét (ezt egy „6,5 V x 0,3 A” lámpa példáján mutatjuk meg):

hol: N l(W) – izzólámpa teljesítménye, U RL(v) – lámpa üzemi feszültsége, I RL(A) – a lámpa üzemi árama.

Mielőtt folytatnánk a védelmi rendszer számítását, mint már említettük, határozzuk meg kísérletileg az ún<характеристику лампы>izzólámpa (azaz a lámpa ellenállásának a lámpán lévő feszültségtől való függése). Ez a következőképpen történik. Az izzólámpát áramforráshoz kell csatlakoztatni, majd módosítani kell a lámpán a feszültséget, és ezzel egyidejűleg meg kell mérni a lámpán átfolyó áramot (az egyszerűség miatt nincs értelme itt bemutatni a diagramot). A feszültség nulla és nulla között változhat maximális érték, amely megegyezik a lámpa üzemi feszültségével. Így függőséget kapunk<тока лампы от напряжения на лампе>. Most hátra van a lámpa ellenállásának kiszámítása Ohm törvénye alapján:

hol: R l(Ω) – az izzólámpa ellenállása, U l c) – lámpafeszültség, I l(A) a lámpán átfolyó áram.

A leírt módszerrel a következő hét miniatűr izzólámpa jellemzőit kapjuk meg: 3,5 V x 0,26 A, 6,5 V x 0,3 A, 6 V x 5 W, 12 V x 1,5 W, 12 V x 4 W, 12 V x 10 W és 26 V x 0,12 A .