Zaščita HF zvočnikov pred preobremenitvijo. Najbolj zanimivi videi na Youtube

Tukaj boste našli opis postopka obnovitve visokofrekvenčne dinamične glave z ilustracijami.

Najbolj zanimivi videi na Youtube

Če pa nimate zelo dobrega vida, boste morali uporabiti dodatno optiko. Premer žice, ki se uporablja za navijanje visokotonskih tuljav, je običajno manjši od 0,1 mm.

Zlasti zvočniška tuljava 4GDV-1 je navita z žico s premerom le 0,08 mm. V takih primerih uporabljam daljnogledna očala z dodatnimi pritrdilnimi lečami.

Papirni trak, pritrjevanje sponk tuljave, se je izkazalo za zlepljeno z lepilom 88. Da ne bi poškodoval tulca, sem pri odstranjevanju stare tuljave namočil lepilna povezava le na tistih mestih, kjer naj bi bili napeljani tuljavni vodi.

Po polaganju vodnikov sem konce traku zaprl in zalepil z BF lepilom.

Zvočnik je sestavljen v obratni vrstni red in ne predstavlja nobenih težav, saj je poravnava gibljivega sistema zagotovljena z zasnovo samega zvočnika.

prej končna montaža Faziranje zvočnika lahko preverite, saj je pri tako majhnem hodu gibljivega sistema to po montaži težje narediti.

Pri pravilnem faziranju bi moral gibljivi sistem "skočiti" iz ohišja.

Lak s sponk tuljave lahko odstranite s tableto Aspirin. Povedal sem že, kako je to mogoče storiti, vendar sem pokazal.

Majhno, a zelo uporabno elektronsko varovalko za drage visokotonske zvočnike je mogoče sestaviti v samo eni uri iz ducata delov. To vezje je vaš visokotonec, ki se sproži, ko je nanj uporabljena napetost blizu najvišje dovoljene ravni. Prvo vezje uporablja preprosto žarnico kot obremenitev. Ta lučka zasveti, ko visokotonski signal doseže določeno raven praga.

Shema 1

Tukaj svetilka deluje kot upor s pozitivnim temperaturnim koeficientom (PTC) - kar pomeni, da se upor povečuje sorazmerno z njeno temperaturo. Tranzistor 2N3055 bo vodil signal in s tem preprečil preobremenitev visokotonca.

Shema 2

Druga shema je izboljšana različica. Fiksni upor nadomešča žarnico, stikalo pa je izvedeno z uporabo kompozitnega Darlingtonovega tranzistorja z zakasnitvijo s kondenzatorjem. Shema deluje tako kot prva. Vendar pa se vezje zaradi kondenzatorja ne bo odzvalo na enojne vršne preobremenitve.

Tiskano vezje

TREEPER ZAŠČITA PRED PREOBREMENItvijo

Praviloma, če je sistem zvočnikov pravilno zasnovan in pravilno upravljan, potem ne bo težav z zanesljivostjo. Vendar pa nekateri "ljubitelji" glasbe pogosto vključijo svojo akustiko, kot pravijo, "na polno." V tem primeru ne trpijo le neposredni sosedje, ampak celotna hiša. Zelo pogosto v takšni situaciji zvočniki ne prenesejo in pregorijo, pri čemer najpogosteje gorijo visokofrekvenčni zvočniki. Zakaj najpogosteje gorijo visokotonci? No, prvič, ne gorijo vedno visokofrekvenčni gonilniki; včasih gorijo bas in srednjetonci. A vseeno (drugič) – piskači svetijo kar pogosto!

Ko je zvočnik priključen na nazivno moč, se zvočna tuljava segreje na temperaturo približno 90-100 O Z (včasih bolj) je povsem jasno, da to toplota(ti referenčni podatki so vzeti iz knjige I. Aldoshina "Elektrodinamični zvočniki"). Poleg tega se zvočne tuljave nizkofrekvenčnih, srednjefrekvenčnih in visokofrekvenčnih zvočnikov segrevajo različno hitro, kar je posledica t.i. "toplotna časovna konstanta" dinamika. Za nizkotonec z nazivno močjo nad 30 W je toplotna konstanta 15-20 sekund, tj. Ko je nazivna moč priključena na zvočnik, se zvočna tuljava segreje na načrtovano temperaturo v 15-20 sekundah. Zvočnik srednjega tona z nazivno močjo 15-25 vatov ima termično časovno konstanto približno 5-6 sekund. In končno, visokotonec ima toplotno konstanto približno eno sekundo in pol! To pomeni, da če je visokotonec preobremenjen, bo zvočna tuljava pregorela v skoraj eni sekundi. Zato visokotonci kar pogosto "odletijo".

Očitno je termična časovna konstanta odvisna od frekvence signala, odvisna pa je tudi od premera žice, s katero je zvita zvočna tuljava. Torej, pri nizkofrekvenčnih zvočnikih je glasovna tuljava običajno navita z žico Ø( 0,25-0,35) mm, za srednje frekvence - Ø (0,14-0,16) mm, za visokotonce, premer žice Ø 0,10 mm ali malo manj. Tanjša kot je žica, nižja je toplotna konstanta in posledično manj časa bo trajalo, da bo zvočnik odpovedal zaradi preobremenitve. Primerjajmo tri visokofrekvenčne zvočnike enake moči z različnimi impedancami: 6GDV-4-8 (impedanca 8 Ω), 6GDV-6-16 (16 Ω) in 6GDV-6-25 (25 Ω). Zvočnik z impedanco 8 Ω ima žično navito zvočno tuljavo Ø 0,10 mm, pri zvočniku z uporom 16 Ω je zvočna tuljava navita z žico Ø 0,08 mm, pri zvočniku z uporom 25 Ω pa še več tanka žica. V kontekstu navedenega je očitno, da bo ob enakih preobremenitvah prvi »pregorel« zvočnik z uporom 25 Ω, kot najbolj nezanesljiv izmed treh omenjenih zvočnikov. In najbolj zanesljiv od te trojice je zvočnik z uporom 8 Ω (tj. 6GDV-4-8).

Zvočniki ne gorijo samo zaradi preobremenitve med poslušanjem glasne glasbe. Včasih se to zgodi zaradi nepopolnih ojačevalnikov moči. Ko je napajanje vklopljeno, se v končnem ojačevalniku moči pojavijo tako imenovani »prehodni procesi«, zaradi katerih lahko napetost na izhodu ojačevalnika niha (1-2) sekundi. Poleg tega se lahko amplituda takih nihanj približa napajalni napetosti končni ojačevalnik, in to znaša ± (20-40) c. V tem primeru se ob vklopu iz zvočnikov sliši glasen klik. Podobni prehodni procesi se pojavijo, ko je napajanje izklopljeno. Tako je zelo pogosto en tak "klik" dovolj, da pregori visokofrekvenčni zvočnik. Številni stari ojačevalniki moči imajo to pomanjkljivost, zlasti ojačevalnik iz 70. let "Radiotehnika UKU-020" iz radijske tovarne v Rigi. V sodobnih ojačevalnikih so te pomanjkljivosti odpravljene z dejstvom, da so zvočniki povezani z izhodom močnostnega ojačevalnika preko kontaktov releja, ki se vklopi z zakasnitvijo 3-4 sekund po vklopu napajalne napetosti in se obrne izklopi takoj po izklopu. Zaradi tega se prehodni pojavi v ojačevalniku moči ne prenesejo na zvočnike.

V pop akustiki so visokofrekvenčni zvočniki praviloma priključeni neposredno na ločen ojačevalni kanal, tj. brez tradicionalnih ločevalnih filtrov. Pogosto v takšnih razmerah ni mogoče nadzorovati moči, dovedene v visokofrekvenčni kanal, zato je zanesljivost (in zaščita pred preobremenitvijo) visokofrekvenčnih zvočnikov v pop akustiki veliko bolj pereč problem.

IN splošni oris problem je identificiran. Tukaj se pogovorimo o eni stvari na zanimiv način zaščita visokofrekvenčnih zvočnikov pred preobremenitvijo.

V nekaterih modifikacijah zvočniških sistemov tipa S-30 se uporablja indikator preobremenitve; če pride do preobremenitve, sprednja plošča LED na sistemu zvočnikov zasveti. Vendar ta sistem je samo indikator, le obvešča o preobremenitvi, ne ščiti pa zvočnikov pred njo.

IN zvočniški sistemi najvišjega razreda zahtevnosti “Cleaver 150AC-009” in “Corvette 150AC-001” se uporablja naslednji sistem zaščite zvočnikov. Če pride do preobremenitve, se z relejem zaporedno na zvočnik poveže dodatni upor, zaradi česar se moč zvočnika zmanjša. Podoben sistem je pri omenjenih zvočnikih ločeno uporabljen za visokofrekvenčne in srednjetonske zvočnike. Nizkotonec v teh sistemih je povezan preko varovalke. Zainteresirani bralec lahko te diagrame najde v referenčnih knjigah ali v podatkovnih listih za te sisteme zvočnikov.

Nekateri radioamaterji pogosto uporabljajo žarnice z žarilno nitko za zaščito visokofrekvenčnih zvočnikov, ki morajo biti zaporedno povezani z zvočnikom ( govorimo o o miniaturnih nizkonapetostnih žarnicah z žarilno nitko), na sl. 1 prikazuje tak diagram.

Ta zaščitni sistem deluje na naslednji način. Pri nizkih močeh skozi obremenitev teče majhen tok, zaradi tega se žarilna nitka žarnice ne segreje, zato je upor žarnice precej nizek. V takšni situaciji svetilka skorajda ne vpliva na delovanje visokotonca. Če se moč poveča in se tok skozi obremenitev poveča, to vodi do dejstva, da se žarilna nitka žarnice segreje, žarnica začne svetiti in upor žarnice se močno poveča. Iz diagrama je razvidno, da je svetilka z zvočnikom delilnik, kot se izkaže, s spremenljivim koeficientom delitve. kako bolj aktualen skozi obremenitev, večji je upor žarnice in večji je padec napetosti na žarnici U l, oziroma padec napetosti na zvočniku U d– zmanjša glede na skupno napetost U O, tj. Moč na zvočniku se samodejno omeji, kar pomeni, da se sproži zaščitni sistem. To je skoraj kot "omejevalnik kompresorja"!

Načelo delovanja takšnega zaščitnega sistema je precej preprosto, vendar kako izračunati parametre svetilke? Z drugimi besedami, kako izbrati pravo napetost žarnice z žarilno nitko in njeno moč? To je tisto, kar se imenuje "bistveno" vprašanje, in to je tisto, kar bomo naredili naslednje.

riž. 1. Shema povezave za žarnico z žarilno nitko za zaščito visokotonca pred preobremenitvijo. RF – visokofrekvenčni filter, L – žarnica z žarilno nitko (R l– upor žarnice), gr. – visokotonec (R G– impedanca zvočnika), U l(c) – napetost žarnice, U d(c) – napetost na zvočniku, U O(c) – skupna napetost na bremenu. Pojasnila v besedilu.

Tukaj bomo orisali "Poenostavljeni izračun" parametrov žarnice z žarilno nitko, ki zagotavlja zaščito pred 4-kratno preobremenitvijo visokotonca in tako imenovani "Izračun za preverjanje". Verifikacijski izračun bo zanimiv za ljubitelje matematike. Predstavlja popoln in splošen izračun, ki omogoča za poljubno dano sijalko izračunati nekakšno »preobremenitveno karakteristiko« zaščitnega sistema, tj. dovoljeno količino preobremenitve in stopnjo slabljenja signala pri različnih ravneh moči.

POENOSTAVLJEN IZRAČUN

Prikazali bomo izračun na določeni dinamiki. Vzemimo za primer visokofrekvenčni zvočnik 6GDV-6-25; ta 25-ohmski zvočnik iz radijske tovarne v Rigi se uporablja v nekaterih modifikacijah sistemov S-90 in S-100 s skupno impedanco zvočnikov 8 Ω .

Predpostavimo, da je njegova nazivna moč 6 W, skupni upor pa 25 Ω. Za trenutek si predstavljajmo, da je zvočnik priključen neposredno na ojačevalnik, in se vprašajmo: »Pri kateri napetosti bo ta zvočnik porabil moč, ki je enaka nazivni moči, tj. 6 W"? Izračun te napetosti je zelo preprost:

kjer: N n(W) – nazivna moč zvočnika, R G

Povsem jasno je, da če se na ta zvočnik napaja napetost 12 voltov, bo njegova poraba energije 6 vatov. Očitno je tudi, da če se na zvočnik napaja dvakrat večja napetost, tj. 24 voltov, potem se bo moč zvočnika povečala za 4-krat! To je zato, ker je moč prek zvočnika (ali katerega koli drugega bremena) sorazmerna s kvadratom napetosti:

kjer je: N (W) – moč zvočnika, U d(c) – napetost na zvočniku, R G(Ω) je impedanca zvočnika.

Tako v tem konkreten primer Uporaba žarnice z delovno napetostjo 12 voltov in močjo 6 vatov ščiti zvočnik 6GDV-6-25 pred 4-kratno preobremenitvijo.

Izrazimo splošno formulacijo. Za zagotovitev zaščite pred 4x preobremenitvijo mora biti moč žarnice enaka nazivni moči visokotonca, delovna napetost žarnice pa napetosti, pri kateri zvočnik porablja nazivno moč. Tako se celoten izračun zmanjša na eno samo formulo, in sicer na formulo (1).

Očitno bo uporaba žarnice z žarilno nitko kot zaščite povzročila nekaj oslabitve zvočni tlak visokofrekvenčni zvočnik. Tukaj prikazani poenostavljeni izračun nam ne omogoča določitve stopnje dušenja zvočnega tlaka pri različnih močeh. Za radioamaterje, ki želijo vedeti popoln opis takšnega zaščitnega sistema, priporočamo, da se seznanite z "Izračunom preverjanja".

VERIFIKACIJSKI IZRAČUN

Žarnica z žarilno nitko je notri v tem primeru spremenljiv upor in zagotavlja zaščito za visokotonec. Če želite matematično izračunati nekakšno "preobremenitveno karakteristiko" takšnega zaščitnega sistema, morate poznati značilnosti svetilke, in sicer morate vedeti<Зависимость сопротивления лампы от напряжения на лампе>.

Nekaj ​​besed je treba povedati o oznakah miniaturnih žarnic z žarilno nitko. Lastnosti svetilke vedno označujeta dva parametra. Žarnice z žarilno nitko lahko označimo na dva načina: napetost in moč ali napetost in tok. Navedimo primere. Torej ima žarnica "12V x 4W" delovno napetost 12 voltov in moč 4 vate. Drug primer, svetilka "6,5 V x 0,3 A" je zasnovana za delovno napetost 6,5 voltov in delovni tok 0,3 ampera. Očitno lahko, če poznate delovni tok in napetost žarnice, vedno izračunate moč žarnice (to bomo pokazali na primeru žarnice "6,5 V x 0,3 A"):

kjer: N l(W) - moč žarnice z žarilno nitko, U RL(v) – delovna napetost svetilke, I RL(A) – delovni tok sijalke.

Preden nadaljujemo z izračunom zaščitnega sistema, kot je bilo že omenjeno, eksperimentalno določimo t.i<характеристику лампы>žarnica (tj. odvisnost upora žarnice od napetosti na sijalki). To se naredi na naslednji način. Žarnico z žarilno nitko je treba priključiti na vir napajanja, nato morate spremeniti napetost na žarnici in hkrati izmeriti tok, ki teče skozi žarnico (tukaj ni smiselno prikazovati diagrama zaradi preprostosti). Napetost se lahko spreminja od nič do največja vrednost, ki je enaka delovni napetosti žarnice. Tako dobimo odvisnost<тока лампы от напряжения на лампе>. Zdaj je treba izračunati upor žarnice z uporabo Ohmovega zakona:

kjer: R l(Ω) – upor žarnice z žarilno nitko, U l(c) – napetost žarnice, I l(A) je tok, ki teče skozi žarnico.

Z opisano metodo dobimo karakteristike za naslednjih sedem miniaturnih žarnic z žarilno nitko: 3,5V x 0,26A, 6,5V x 0,3A, 6V x 5W, 12V x 1,5W, 12V x 4W, 12V x 10W in 26V x 0,12A .