Защита для УНЧ LME49830 + 2SC1530/2SJ201

[VadimKHL]

Всем привет!
Недавно случилось ужасное. Сгорел мой усилок на LME. КЗ по выходу.


Удалось все восстановить. Заказал новые платы, нашел заначку транзисторов...


Второй раз такого думаю уже не переживу(((

Подскажите пожалуйста, какую схему защиты можно собрать для данного усилителя?
Интересует защита именно усилителя, а не АС.
Вот его схема:


Всем спасибо!

[VadimKHL]

По моему через мьют будет быстрее. Мощные феты в шинах закрыть тяжелее, а кроме этого, через выходные транзисторы будет еще разряжаться локальная пленка.
И в любом случае на выход полезно добавить индуктор (1..2uH в параллель с 10 Ом резистором, до демпферной RC цепочки), который не только разгрузит выход на ВЧ сигнале (например в ограничении), но и замедлит бросок тока при КЗ.

Ну не факт что мьют быстрее. Я буду резать дорожки на плате у встраивать ключи по питанию в этом месте, после емкостей:

Хотя, добавлю еще транзистор на плату защиты, пускай еще и Mute глушит.
Хуже не будет!

---------- Сообщение добавлено 20:53 ---------- Предыдущее сообщение было 19:44 ----------

Прошу оценить идею работы защиты:
https://youtu.be/9qvk5ImfQbM

Замерил выходной ток (АЦП 91 = 12,84 ампера).
https://youtu.be/BmLuZGNR1VM

Далее проведу тест на скорость работы защиты...

[EDDiE]

так а реле-то будет?

[VadimKHL]

так а реле-то будет?

Если будут желающие на эту защиту, то можно совместно обсудить все предложения и их реализовать в этоговом варианте, заказать платки.

У меня немного голова кругом идет когда вижу двух полярное питание. Нужна помощь по схемотехнике.
Я хочу добавить в нее еще защиту от постоянки на выходе, контроль питания по плечам. Реле для АС с задержкой конечно тоже будет, это самое простое.

Скоро сформулирую какие у меня возникают трудности по схемотехнике.

Надо тест на скорость провести. Если он будет достойный, то можно делать далее этот проект.

[VadimKHL]

И в любом случае на выход полезно добавить индуктор (1..2uH в параллель с 10 Ом резистором, до демпферной RC цепочки), который не только разгрузит выход на ВЧ сигнале (например в ограничении), но и замедлит бросок тока при КЗ.

Понял, спасибо за инфу. Если буду заказывать новую плату под эти усилители, учту это.

---------- Сообщение добавлено 18:33 ---------- Предыдущее сообщение было 14:43 ----------

Всем доброго вечера!

Спаял макетку на целевом микроконтроллере. Провел тестирование реакции датчика холла и МК.
Результат от 13uS до 24uS (зависит, в какой момент АЦП происходит перегрузка по току).
Вот один из замеров, равный 17uS:


Пока схема такая получается:


Помогите пожалуйста со схемотехникой.

1) Оптопары слишком медленные, сработка по даташиту до 18uS. Каким образом можно быстро закрывать силовые ключи без оптопар, управляя лог. уровнем 0-5в от МК?

2) Каким образом возможно детектировать постоянное напряжение на выходе?
На борту МК есть компаратор, на котором можно задать любой порог срабатывания от 0 до 5V, думал подключать вот так:


Но в таком случае будет оценка только положительного сигнала. А что делать с отрицательным?
Единственное что приходит в голову это собрать сумматор на ОУ и сдвинуть переменку на 2.5 вольта относительно земли.
Но это как то сложно получается.

Другой вариант, я измеряю ток в обоих направлениях, если делать защиту по нему?
Т.е. если ток, допустим 0.4 ампера, постоянно находится на АС, не переключаясь в противоположную сторону на определенном протяжении времени,
считаем что это постоянка на выходе и срабатывает защита?
В этом варианте мне всего лишь прошивку дописать и все будет работать.

[waso]

Оптопары слишком медленные, сработка по даташиту до 18uS.

У них невысокий коэффициент передачи тока, попробуйте применить TLP627, со встроенным транзистором - усилителем фототока, это позволит быстрее разряжать емкость полевиков. Скорость у них нормальная, емкость надо быстро разряжать а силёнок у РС817 для этого мало. R4, R5 можно значительно увеличить - через них вовсе не нужен протекающий ток почти в 20мА для открытия полевиков. Также свою задержку вносит Сзи ключа Q3, можно заменить на биполяр 2N5551, будет работать много быстрее, заодно 4,7кОм поменяйте на 10К, чтобы не греть плату впустую.
Вариант с РС817 - усилить фототок дополнительными транзисторами (см. внутрянку TLP627)
Либо отказ от оптронов и замена их транзисторными ключами.

Но в таком случае будет оценка только положительного сигнала. А что делать с отрицательным?

Инвертирующий и неинвертирующий повторители от одной точки + диодный сумматор, от каждого ОУ анодом диода и катодами к МК.
Хотя ключевое слово во всём этом - АЦП. Время реакции не может быть меньше длительности одного отсчёта, а тут завязана частота дискретизации и разрядность. Вариант - исключить самое медленное звено (АЦП), сделать на компараторах по классике.

[VadimKHL]

Инвертирующий и неинвертирующий повторители от одной точки + диодный сумматор, от каждого ОУ анодом диода и катодами к МК.
Хотя ключевое слово во всём этом - АЦП. Время реакции не может быть меньше длительности одного отсчёта, а тут завязана частота дискретизации и разрядность. Вариант - исключить самое медленное звено (АЦП), сделать на компараторах по классике.

Не совсем понял как это, можно на листке нарисовать? Имеете ввиду так:


АЦП используется только для оценки "перегрузки по току" и скорость одного отсчета ацп составляет 11 мкс + 2 мкс принятие решения, защита или нет.
Разве это много?

И чем плохо оценивать постоянный ток в нагрузке, а не напряжение?

[mellowman]

1) Оптопары слишком медленные, сработка по даташиту до 18uS. Каким образом можно быстро закрывать силовые ключи без оптопар, управляя лог. уровнем 0-5в от МК?

2EDS8265H за 50нс закроют

[VadimKHL]

R4, R5 можно значительно увеличить - через них вовсе не нужен протекающий ток почти в 20мА для открытия полевиков.

Да, я это пересчитаю. Ставить 3-ватные резисторы не хочется. Тем более скорость открытия ключей в данном случае не требуется. Главное быстро закрыть.

---------- Сообщение добавлено 20:02 ---------- Предыдущее сообщение было 20:00 ----------

Либо отказ от оптронов и замена их транзисторными ключами.

Подскажите, как это сделать) Я как вижу двухполярное питание, сразу туго понимаю)))))

---------- Сообщение добавлено 20:06 ---------- Предыдущее сообщение было 20:02 ----------

2EDS8265H за 50нс закроют

Он не будет работать, т.к. земля контроллера соединена с землей усилителя. Не сработает N канал.
Драйвера я уже рассматривал.

[waso]

Не совсем понял как это, можно на листке нарисовать? Имеете ввиду так:

Двухполупериодный выпрямитель должен получиться. Можно взять из "Искусства схемотехники".

и скорость одного отсчета ацп составляет 11 мкс + 2 мкс принятие решения, защита или нет.

Вот уже натекает 13 микросекунд...

Подскажите, как это сделать)

Чуть позже (у нас ночь), но цимес - привести напряжение и фазу к уровню минусового плеча питания.

[VadimKHL]

уть позже (у нас ночь), но цимес - привести напряжение и фазу к уровню минусового плеча питания.

Спасибо! Буду ждать ответа.

---------- Сообщение добавлено 20:15 ---------- Предыдущее сообщение было 20:15 ----------

Вот уже натекает 13 микросекунд...

Это уже много для защиты?

---------- Сообщение добавлено 20:16 ---------- Предыдущее сообщение было 20:15 ----------

Двухполупериодный выпрямитель должен получиться. Можно взять из "Искусства схемотехники".

Понял, выше который скинул.

[mellowman]

Он не будет работать, т.к. земля контроллера соединена с землей усилителя. Не сработает N канал.
Драйвера я уже рассматривал.

Если подумать то всё работает, в настоящем времени без "будет" и "рассматривал"

[VadimKHL]

Если подумать то всё работает, в настоящем времени без "будет" и "рассматривал"

Конструктивно нет возможности делать землю контроллера минусом питания УНЧ.

[mellowman]

Конструктивно нет возможности делать землю контроллера минусом питания УНЧ.

Понял, не мешаю

[VadimKHL]

Понял, не мешаю

Есть другие варианты?

[SemSem]

Каким образом возможно детектировать постоянное напряжение на выходе?

программно реализовать фильтр на 15-20 Гц......

[waso]

программно реализовать фильтр на 15-20 Гц......

Но ведь это внесёт такую задержку, против которой уже выловленные 13микросекунд будут ниачом!
Списывался как-то с одним парнем из Китая. В общем, они лепят защиты, и уже давно - на ...микроконтроллерах. Типа - им так проще.
Как бы всё понимаю, но если я те же КТ315 не ставлю в звук, это еще не значит, что их нельзя использовать в защите.
Заначки кончились, господа?
Ну и обещанная схемка управления без оптопар.

[SemSem]

Но ведь это внесёт такую задержку, против которой уже выловленные 13микросекунд будут ниачом!

Вадим, проц надо нормальный, а не 3-разрядный от стиралки

Списывался как-то с одним парнем из Китая. В общем, они лепят защиты, и уже давно - на ...микроконтроллерах. Типа - им так проще

это не только проще, а гораздо удобнее....в одном флаконе софт-старт, громкость, входы, индикация, контроль напряжений и еще много чего полезного, что ограничено только фантазией...попытка реализовать на дискрете подобный сервис тянет за собой обвес сопоставимый с усем или ещё хуже....но для реализации надо выполнить пару условий - очень корректно поставить задачу для устройства и наличие программиста, у которого есть мозги ( в голове ) для работы с ассемблером....
Вадим, что касаемо быстродействия - можно рогом упереться и довести быстродействие "мозгов" защиты до nc, но при любом раскладе нагрузка будет отключаться ( или коротиться ) реле...тебе ли не знать про их быстродействие

[waso]

тебе ли не знать про их быстродействие

Я потому так и делал, связывал релейную защиту с лимитером, чтобы сперва скинуть громкость (читаем-ток через контакты реле), а дальше они уже размыкаются. Потому что хлопать контактами на полном ходу не вариант, когда через них идёт десяток-другой ампер току и напряжение в нагрузке приличное, попросту заварит.
Так-то я китайцев могу понять: при массовом производстве и копеечной цене МК это оправдано, но при штучном, любительском - сомневаюсь. Слишком много дополнительных условий возникает: логистика работы, программирование МК, отладка...

попытка реализовать на дискрете подобный сервис тянет за собой обвес сопоставимый с усем или ещё хуже

Хороший пример - защита АС от В.Ж.: навешано СТОЛЬКО, что при худо-бедном знании доступной элементной базы и реальной оценке режимов работы деталей поддаётся почти двухкратному сокращению без какого-то изменения функционала.

[SemSem]

десяток-другой ампер току и напряжение в нагрузке приличное, попросту заварит.

реле INRUSH в помощь

копеечной цене МК это оправдано, но при штучном, любительском - сомневаюсь. Слишком много дополнительных условий возникает: логистика работы, программирование МК, отладка.

Вадим, ну какая "логистика" у меня дома и для себя ? а программирование завораживает, да и получится не как у всех....собрали из китов, продали, жизь удалась и продолжается....

---------- Сообщение добавлено 11:11 ---------- Предыдущее сообщение было 11:09 ----------

Потому что хлопать контактами на полном ходу не вариант

хрен с ним, с реле, лишь бы акустика цела осталась....

[waso]

лишь бы акустика цела осталась....

+ симисторная защита для подстраховки. АС дороже.