Блок защиты мощного УМЗЧ на базе LME49810.

[Ivan_]

Изготовил недавно прототип эстрадного усилителя 500вт на базе интегрального аудиодрайвера LME49810.
http://ivanaudiomaster.narod.ru/500Wlme49810.GIF
http://ivanaudiomaster.narod.ru/500wLME49810.spl
Схемотехническое решение я позаимствовал у Алекса Торреса.
Спасибо ему за публикации типа http://altor.sytes.net/Articles/lstone_pre.pdf
Работает устройство замечательно и красиво. Теперь, когда звук доведён до ума, я озаботился сбережением дорогостоящих компонентов, т.е. реализацией блока защиты.
Современные требования к эстрадным УМЗЧ следующие:
1)чистый и мощный звук
2)защита от КЗ на выходе
3)защита от перегрузки усилителя по мощности(токовая защита оконечного каскада), причём в режиме перегрузки усилитель обязан работать и желательно без радикального искажения сигнала.
4)термостабильность(актуально в июне-августе и при остановке куллеров)
5)при выходе усилителя из строя(например пробой оконечных транзисторов) защита АС от постоянного напряжения на выходе УМЗЧ.
Реализацию первого пункта этих требований обеспечивают превосходные(и уникальные) характеристики LME49810 и выходных транзисторов
2sj162/2sk1058(HITACHI). Последний пункт тоже не вызывает особых проблем. Защита от постоянки на выходе, удачно реализована в схеме Алекса Торреса(по вышеупомянутой ссылке).
После изучения книг Шкритека и Титце&Шенк мне стало понятно, что надо отслеживать напряжение на резисторах R11 R12 и при привышении критического тока выходников нужно ограничивать сигнал на входе этих транзисторв. Такая схемотехника отражена в книге Титце&Шенк «Полупроводниковая схемотехника» стр. 243-245.
http://ivanaudiomaster.narod.ru/243_0001.gif
http://ivanaudiomaster.narod.ru/244_0001.gif
http://ivanaudiomaster.narod.ru/245_0001.gif
Там есть две реализации на диодах и на транзисторах. Вопрос заключается в конкретной реализии данных схем. В усилителе господина Перепёлкина(усилитель WP) защита реализована на транзисторах. Уважаемый Владимир Перепёлкин, как привинтить вашу защиту к данной схеме? Или возможно будет достаточно светодиодов с выхда на гейт(как на рис15.12 в книге Титце&Шенк), в комплексе с блоком защиты переводящим УМЗЧ на пониженное питание + включение балластного резистора в нагрузку?
Вот моё представление защиты мощного УМЗЧ. Ключи конечно или релле или полупроводниковые ключи.
http://ivanaudiomaster.narod.ru/PROTECT.GIF

[korolkov24]

Alex

Так, как сделано у меня - защита мгновенно вырубает сигнал.

Alex
А если усилитель с токовой защитой, без контроля ОБР, как у вас, закоротить и плавно увеличивать амплитуду сигнала?

[Alex]

И что ?

[korolkov24]

И что ?

Напряжение питания +-55В.
На первом рисунке схема в нормальном режиме. Ток коллектора 12А, максимальное, мгновенное значение мощности на кристалле 186Вт, среднее значение 67Вт.
На втором рисунке схема в режиме к.з. Ток коллектора 12А, максимальное, мгновенное значение мощности на кристалле 630Вт, среднее значение 197Вт. При том же токе коллектора средняя мощность на транзисторе 197Вт, при допустимом 150Вт, мы ещё не рассматривали ОБР, у биполярных транзисторов она резко зависит от напряжения.
Alex обратите внимание на то, что в обоих случаях ток 12А, защита ещё не срабатывает.

[Alex]

Alex обратите внимание на то, что в обоих случаях ток 12А, защита ещё не срабатывает.

Значит надо делать так, чтобы срабатывала.
Случаи неграмотного конструирования и расчета схем - я не расматриваю.

[korolkov24]

Значит надо делать так, чтобы срабатывала.
Случаи неграмотного конструирования и расчета схем - я не расматриваю.

Грамотное – это с контролем ОБР, иначе не получиться.

[WP]

А если усилитель с токовой защитой, без контроля ОБР, как у вас, закоротить и плавно увеличивать амплитуду сигнала?

Сначала выгорит. Потом сработает защита.

[Bender]

имхо риск выхода из строя ВК конечно присутствует, но всё-таки условия продолжительного вылета за пределы ОБР синтетические (#43). Если в про такое решение не является бескопромиссным, то для дома вполне сгодится.

[Alex]

Грамотное – это с контролем ОБР, иначе не получиться.

С контролем ОБР и т.п. - для профессионального использования, где и небольшое ухудшение качества не страшно.
Для домашнего пользования - более чем достаточно того что я нарисовал.