Protecția difuzoarelor HF împotriva supraîncărcării. Cele mai interesante videoclipuri de pe Youtube

Aici veți găsi o descriere a procesului de restaurare a capului dinamic de înaltă frecvență cu ilustrații.

Cele mai interesante videoclipuri de pe Youtube

Insa, daca nu ai o vedere foarte buna, va trebui sa folosesti optice suplimentare. Diametrul firului folosit pentru a bobina bobinele tweeterului este de obicei mai mic de 0,1 mm.

În special, bobina difuzorului 4GDV-1 este înfășurată cu sârmă cu un diametru de doar 0,08 mm. În astfel de cazuri, folosesc ochelari binoculari cu lentile de atașare suplimentare.

Banda de hartie, care fixează bornele bobinei, s-a dovedit a fi lipită cu adeziv 88. Pentru a nu deteriora manșonul, la scoaterea bobinei vechi, am înmuiat racord adeziv numai în acele locuri unde urmau să fie dirijate cablurile bobinei.

După așezarea cablurilor, am închis capetele benzii și le-am lipit cu lipici BF.

Difuzorul este asamblat ordine inversăși nu prezintă dificultăți, deoarece alinierea sistemului de mișcare este asigurată de designul difuzorului în sine.

Inainte de Asamblarea finala Puteți verifica fazarea difuzorului, deoarece, cu o lovitură atât de mică a sistemului de mișcare, este mai dificil să faceți acest lucru după asamblare.

Cu o fazare corectă, sistemul de mișcare ar trebui să „sare” din carcasă.

Puteți îndepărta lacul de pe bornele bobinei folosind o tabletă de aspirină. Am spus deja cum se poate face acest lucru, dar am arătat-o.

O siguranță electronică mică, dar foarte utilă, pentru tweeterele de difuzoare scumpe poate fi asamblată în doar o oră folosind o duzină de piese. Acest circuit este tweeterul dvs., care se declanșează atunci când nivelul de tensiune aplicat acestuia este aproape de nivelul maxim permis. Primul circuit folosește un bec simplu ca sarcină. Această lampă se va aprinde când semnalul tweeterului atinge un anumit nivel de prag.

Schema 1

Aici lampa funcționează ca un rezistor cu un coeficient de temperatură pozitiv (PTC) - semnificația sa este că rezistența crește proporțional cu temperatura sa. Tranzistorul 2N3055 va conduce semnalul, prevenind astfel supraîncărcarea tweeter-ului.

Schema 2

A doua schemă este o versiune îmbunătățită. Un rezistor fix înlocuiește becul și comutatorul este implementat folosind un tranzistor Darlington compozit întârziat de un condensator. Schema funcționează la fel ca prima. Cu toate acestea, din cauza condensatorului, circuitul nu va răspunde la supraîncărcările cu un singur vârf.

Placă de circuit imprimat

PROTECȚIA TREEPER LA SUPRAÎNCĂRCARE

De regulă, dacă sistemul de difuzoare este proiectat corect și operat corect, atunci nu vor exista probleme de fiabilitate. Cu toate acestea, destul de des unii „iubitori” de muzică își activează acustica, așa cum spun ei, „la maxim”. În acest caz, nu doar vecinii imediati au de suferit, ci și întreaga casă. De foarte multe ori, într-o astfel de situație, difuzoarele nu suportă și se ard, difuzoarele de înaltă frecvență ard cel mai des. De ce tweeterele ard cel mai des? Ei bine, în primul rând, nu întotdeauna driverele de înaltă frecvență ard; uneori driverele de bas și medii ard. Dar totuși, (în al doilea rând) – beep-urile se aprind destul de des!

Când puterea nominală este aplicată difuzorului, bobina vocală se încălzește până la o temperatură de aproximativ 90-100 O Cu (uneori mai mult) este destul de clar că asta căldură(aceste date de referință sunt preluate din cartea lui I. Aldoshina „Difuzoare electrodinamice”). În plus, bobinele de voce ale difuzoarelor de joasă frecvență, frecvență medie și înaltă frecvență se încălzesc la rate diferite, acest lucru se datorează așa-numitelor "constanta de timp termica" dinamica. Pentru un woofer cu o putere nominală mai mare de 30 W, constanta termică este de 15-20 de secunde, adică. Când puterea nominală este aplicată difuzorului, bobina vocală se va încălzi până la temperatura de proiectare în 15-20 de secunde. Un difuzor mediu cu o putere nominală de 15-25 wați are o constantă de timp termică de aproximativ 5-6 secunde. Și în sfârșit, tweeter-ul are o constantă termică de aproximativ o secundă și jumătate! Aceasta înseamnă că dacă tweeter-ul este supraîncărcat, bobina vocală se va arde în aproape o secundă. De aceea, tweeterii „zboară” destul de des.

Evident, constanta de timp termică depinde de frecvența semnalului, dar depinde și de diametrul firului cu care este bobinată. Deci, pentru difuzoarele de joasă frecvență, bobina vocală este de obicei înfășurată cu sârmă Ø( 0,25-0,35) mm, pentru frecvență medie – Ø (0,14-0,16) mm, pentru tweetere, diametrul firului Ø 0,10 mm sau puțin mai puțin. Cu cât firul este mai subțire, cu atât constanta termică este mai mică și, în consecință, cu atât va dura mai puțin timp ca difuzorul să se defecteze din cauza supraîncărcării. Să comparăm trei difuzoare de înaltă frecvență de aceeași putere cu impedanțe diferite: 6GDV-4-8 (impedanță 8 Ω), 6GDV-6-16 (16 Ω) și 6GDV-6-25 (25 Ω). Un difuzor cu o impedanță de 8 Ω are o bobină de voce înfăşurată Ø 0,10 mm, pentru un difuzor cu o rezistență de 16 Ω, bobina vocală este înfășurată cu sârmă Ø 0,08 mm, iar pentru un difuzor cu o rezistență de 25 Ω chiar mai mult sârmă subțire. În contextul celor de mai sus, este evident că sub aceleași supraîncărcări, difuzorul cu o rezistență de 25 Ω va fi primul care se „arde”, fiind cel mai nesigur dintre cele trei difuzoare menționate aici. Și cel mai de încredere dintre această trinitate este un difuzor cu o rezistență de 8 Ω (adică 6GDV-4-8).

Difuzoarele ard nu numai din cauza supraîncărcării în timp ce ascultă muzică tare. Uneori, acest lucru se întâmplă din cauza amplificatoarelor de putere imperfecte. Când alimentarea este pornită, în amplificatorul de putere final au loc așa-numitele „procese tranzitorii”, din cauza cărora tensiunea la ieșirea amplificatorului poate fluctua timp de (1-2) secunde. Mai mult, amplitudinea unor astfel de oscilații se poate apropia de tensiunea de alimentare amplificator final, iar aceasta înseamnă ± (20-40) c. În acest caz, atunci când alimentarea este pornită, se aude un clic puternic din difuzoare. Procese tranzitorii similare apar atunci când alimentarea este oprită. Deci, de foarte multe ori un astfel de „clic” este suficient pentru a arde un difuzor de înaltă frecvență. Multe amplificatoare de putere de stil vechi au acest dezavantaj, în special amplificatorul din anii 70 „Radiotekhnika UKU-020” de la uzina de radio din Riga. La amplificatoarele moderne, aceste neajunsuri sunt eliminate prin faptul că difuzoarele sunt conectate la ieșirea amplificatorului de putere prin contactele unui releu, care pornește cu o întârziere de 3-4 secunde după aplicarea tensiunii de alimentare și se întoarce oprit imediat după oprire. Ca urmare, tranzitorii din amplificatorul de putere nu sunt transmise la difuzoare.

În acustica pop, difuzoarele de înaltă frecvență, de regulă, sunt conectate direct la un canal separat de amplificator, de exemplu. fără filtre de separare tradiționale. De multe ori nu este posibil să controlați puterea furnizată canalului de înaltă frecvență într-o astfel de situație, astfel încât fiabilitatea (și protecția la suprasarcină) difuzoarelor de înaltă frecvență în acustica pop este o problemă mult mai presantă.

ÎN schiță generală problema este identificată. Să vorbim despre un lucru aici intr-un mod interesant protecția difuzoarelor de înaltă frecvență împotriva supraîncărcării.

În unele modificări ale sistemelor de difuzoare de tip S-30, este utilizat un indicator de suprasarcină; dacă apare suprasarcină, panoul frontal LED-ul de pe sistemul de difuzoare se aprinde. in orice caz acest sistem este doar un indicator, informează doar despre suprasarcină, dar nu protejează difuzoarele de aceasta.

ÎN sisteme de difuzoare de cea mai înaltă clasă de complexitate „Cleaver 150AC-009” și „Corvette 150AC-001” este utilizat următorul sistem de protecție a difuzoarelor. Dacă apare o suprasarcină, o rezistență suplimentară este conectată în serie la difuzor folosind un releu și, ca urmare, puterea difuzorului este redusă. Un sistem similar se aplică separat difuzoarelor de înaltă frecvență și medii din difuzoarele menționate. Woofer-ul din aceste sisteme este conectat printr-o siguranță. Cititorul interesat poate găsi aceste diagrame în cărți de referință sau în fișele tehnice pentru aceste sisteme de difuzoare.

Unii radioamatori folosesc adesea lămpi incandescente pentru a proteja difuzoarele de înaltă frecvență, care trebuie conectate în serie cu difuzorul ( despre care vorbim despre lămpile incandescente miniaturale de joasă tensiune), în Fig. 1 prezintă o astfel de diagramă.

Acest sistem de protecție funcționează după cum urmează. La puteri mici, un curent mic trece prin sarcină, din această cauză filamentul lămpii nu se încălzește și, prin urmare, rezistența lămpii este destul de scăzută. Într-o astfel de situație, lampa nu are aproape niciun efect asupra funcționării tweeterului. Dacă puterea crește și curentul prin sarcină crește, acest lucru duce la faptul că filamentul lămpii devine fierbinte, lampa începe să strălucească, iar rezistența lămpii crește brusc. Din diagramă se poate observa că lampa cu difuzor este un divizor, după cum se dovedește, cu un coeficient de divizare variabil. Cum mai actuale prin sarcină, cu cât rezistența lămpii este mai mare și căderea de tensiune pe lampa U este mai mare l, respectiv, căderea de tensiune pe difuzorul U d– scade în raport cu tensiunea totală U O, adică Puterea difuzorului este limitată automat, ceea ce înseamnă că sistemul de protecție este declanșat. Este aproape ca un „compresor-limitator”!

Principiul de funcționare a unui astfel de sistem de protecție este destul de simplu, totuși, cum se calculează parametrii lămpii? Cu alte cuvinte, cum să alegeți tensiunea potrivită a unei lămpi cu incandescență și puterea acesteia? Aceasta este ceea ce se numește întrebarea „esențială” și aceasta este ceea ce vom face în continuare.

Orez. 1. Schema de conectare pentru o lampă incandescentă pentru a proteja tweeter-ul de suprasarcină. RF – filtru de secțiune de înaltă frecvență, L – lampă cu incandescență (R l– rezistența lămpii), Gr. – Tweeter (R G– impedanța difuzorului), U l(c) – tensiunea lămpii, U d(c) – tensiunea pe difuzor, U O(c) – tensiunea totală pe sarcină. Explicații în text.

Aici vom schița „Calculul simplificat” al parametrilor unei lămpi cu incandescență, care oferă protecție împotriva supraîncărcării de 4 ori a tweeterului și așa-numitul „Calcul de verificare”. Calculul de verificare va fi de interes pentru iubitorii de matematică. Reprezintă un calcul complet și general, care permite să se calculeze, pentru o lampă dată arbitrar, un fel de „caracteristică de suprasarcină” a sistemului de protecție, adică. cantitatea admisă de suprasarcină și gradul de atenuare a semnalului la diferite niveluri de putere.

CALCUL SIMPLIFICAT

Vom demonstra calculul pe o anumită dinamică. Să luăm, de exemplu, difuzorul de înaltă frecvență 6GDV-6-25; acest difuzor de 25 ohmi de la fabrica de radio din Riga este utilizat în unele modificări ale sistemelor S-90 și S-100 cu o impedanță totală a difuzorului de 8 Ω .

Să presupunem că puterea sa nominală este de 6 W, iar rezistența sa totală este de 25 Ω. Să ne imaginăm pentru un moment că difuzorul este conectat direct la amplificator și să punem întrebarea: „La ce tensiune va consuma acest difuzor putere egală cu puterea nominală, adică. 6 W"? Calcularea acestei tensiuni este foarte simplă:

unde: N n(W) – puterea nominală a difuzorului, R G

Este destul de clar că dacă la acest difuzor i se aplică o tensiune de 12 volți, atunci puterea consumată de acesta va fi de 6 wați. Este, de asemenea, evident că dacă tensiunea este aplicată difuzorului de două ori mai mult, i.e. 24 de volți, apoi puterea difuzorului va crește de 4 ori! Acest lucru se datorează faptului că puterea pe un difuzor (sau orice altă sarcină) este proporțională cu pătratul tensiunii:

unde: N (W) – puterea difuzorului, U d(c) – tensiunea pe difuzor, R G(Ω) este impedanța difuzorului.

Astfel, în aceasta caz concret Utilizarea unei lămpi cu o tensiune de funcționare de 12 volți și o putere de 6 wați protejează difuzorul 6GDV-6-25 de suprasarcină de 4 ori.

Să exprimăm formularea generală. Pentru a oferi protecție împotriva supraîncărcării de 4x, puterea lămpii incandescente trebuie să fie egală cu puterea nominală a tweeterului, iar tensiunea de funcționare a lămpii trebuie să fie egală cu tensiunea la care difuzorul consumă puterea nominală. Deci, întregul calcul se reduce la o singură formulă, și anume formula (1).

Evident, folosirea unei lămpi cu incandescență ca protecție va duce la o oarecare slăbire presiunea sonoră difuzor de înaltă frecvență. Calculul simplificat prezentat aici nu ne permite să determinăm gradul de atenuare a presiunii sonore la diferite puteri. Pentru radioamatorii care vor să știe descriere completa un astfel de sistem de protecție, vă recomandăm să vă familiarizați cu „Calcul de verificare”.

CALCUL DE VERIFICARE

Lampa incandescentă este aprinsă în acest caz, rezistență variabilă și oferă protecție pentru tweeter. Pentru a calcula matematic un fel de „caracteristică de suprasarcină” a unui astfel de sistem de protecție, trebuie să cunoașteți caracteristicile lămpii, și anume, trebuie să știți<Зависимость сопротивления лампы от напряжения на лампе>.

Trebuie spuse câteva cuvinte despre denumirile lămpilor cu incandescență în miniatură. Caracteristicile unei lămpi sunt întotdeauna indicate de doi parametri. Există două moduri de a desemna lămpile incandescente: fie tensiune și putere, fie tensiune și curent. Să dăm exemple. Deci, o lampă „12V x 4W” are o tensiune de funcționare de 12 volți și o putere de 4 wați. Un alt exemplu, o lampă „6,5 V x 0,3 A” este proiectată pentru o tensiune de funcționare de 6,5 volți și un curent de funcționare de 0,3 amperi. Evident, cunoscând curentul de funcționare și tensiunea lămpii, puteți calcula oricând puterea lămpii (vom arăta acest lucru folosind exemplul unei lămpi „6,5V x 0,3A”):

unde: N l(W) – puterea lămpii incandescente, U RL(v) – tensiunea de funcționare a lămpii, I RL(A) – curentul de funcționare al lămpii.

Înainte de a continua cu calculul sistemului de protecție, așa cum sa menționat deja, să determinăm experimental așa-numitul<характеристику лампы>incandescent (adică dependența rezistenței lămpii de tensiunea pe lampă). Acest lucru se face după cum urmează. Lampa incandescentă ar trebui să fie conectată la o sursă de alimentare, apoi trebuie să schimbați tensiunea de pe lampă și, în același timp, să măsurați curentul care curge prin lampă (nu are sens să afișați diagrama aici din cauza simplității). Tensiunea poate varia de la zero la valoare maximă, care este egală cu tensiunea de funcționare a lămpii. Astfel, obținem o dependență<тока лампы от напряжения на лампе>. Acum rămâne să calculăm rezistența lămpii folosind legea lui Ohm:

unde: R l(Ω) – rezistența lămpii incandescente, U l(c) – tensiunea lămpii, I l(A) este curentul care circulă prin lampă.

Folosind metoda descrisă, obținem caracteristicile următoarelor șapte lămpi cu incandescență în miniatură: 3,5V x 0,26A, 6,5V x 0,3A, 6V x 5W, 12V x 1,5W, 12V x 4W, 12V x 10W și 26V x 0. .