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

[25602]

Можно попробовать такой вариант.

[Ivan_]

Это подобие защиты WP? Такая схемотехника где-нибудь применяется?
Выглядит интересно.

[25602]

Это подобие защиты WP? Такая схемотехника где-нибудь применяется?
Выглядит интересно.

Почти везде

[Ivan_]

Ткните носом, конкретные ссылки на схемы приведите(если не сложно). У В.Перепёлкина немного не так защита построена. У него отслеживается сумма со всех токовых резисторов(в нашем случае R11,R12). Хотя в одном Пивэе я видел, что ток берётся только с одной пары транзисторов там ещё компрессор дальше был и т.д. Модель не помню но старый был Пивэй 2*500 на биполярах.

[25602]

я показал пример. можно построить так что падение напряжения будет отслеживаться со всех токовых резиков очень простым способом точно так же как сделано у WP.
например https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=840

Добавлено через 2 минуты
http://www.sibaudio.ru/?id=30&pid=32&cid=6

[Ivan_]

Спасибо, сейчас ссылочки ваши изучу. В вашей схеме ОШИБКА?! У VT2 полярность перпутана? Э и К надо местами поменять?

[25602]

да ошибка, спешил рисовал

Добавлено через 6 минут
про защиту можно еще тут почитать
https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...1&postcount=48

[Ivan_]

Вы лучше оригиналы схем выкладывайте(можно ещё и рисунки добавочно, для тех кто не разумеет русплан и пикад). Вот чем дальше я эти Шкритековские системы ограничения тока изучаю, тем больше мне хочется поставить тупо светодиоды как в http://ivanaudiomaster.narod.ru/243_0001.gif
Ещё добавляем блок как у Alex Torres на оптопарах(аварийное отключение), при определённом значении тока через R11,R12(ещё отслеживать ток питальника следует) отключается уже всё совсем и питание и муте и нагрузка и первичка транса БП.

Люди добрые помогите, видите мучаемся с выбором!

[25602]

как думаете через сколько сгорят светики ярким пламенем.
и для начала нужно изложить что должна выполнять защита (отключать усь от сети например и т.д.)

[Ivan_]

Требования к защите в первом посте были изложенны.
Дык суперяркие светодиоды держат по 100..150ма и более. При 2..2,5в на резисторах R11-R12 имеем через них ток(и через выходной полевик) I=U/R=2/0.22=9A..2,5/0.22=11A. Так что ещё придётся светодиод на 1,5..1,8в ставить. Или я ошибаюсь, тогда поправьте.

[Ivan_]

https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...1&postcount=48
Хоршая статья, сейчас пытаюсь по этой методике просчитать усилитель с одной парой транзисторов на выходе, что будет интересно меломанам. Но похоже действо затянется моделированием.

[Yury Novikov]

что будет интересно меломанам

Меломанам защита от перегрузки нафиг не нужна, поскольку гадит звук. Она нужна только в концертном усилителе, всегда работающем на пределе мощности. В домашнем усилителе полезнее поставить дополнительную пару транзисторов на выходе. В качестве защиты от КЗ более чем хватит и предохранителя на выходе. А от постоянки надо ставить любую известную защиту. Их тут на форуме описано несколько десятков.

[Ivan_]

Действительно, в меломанский вариант лучше такие цепи не ставить, они могут воздействовать на звук. Я сейчас слушаю lme49810 c одной парой 2sj162/2sk1058 c питанием +-55в и балластным резистором на выходе 4,7ом 10ВТ. И кратковременные кз бывали и вваливал я ему по 150вт в канал, пока живой. Юрий, ваш GAINСLONE2007 изменений с тех пор не претерпел? Вам не кажется что транзисторы mje15033/mje15032 излишне мощные в схеме http://ivanaudiomaster.narod.ru/500Wlme49810.GIF ?
И если уж такие транзисторы используются, то стоит изменить номиналы R7,R8?

[Yury Novikov]

транзисторы mje15033/mje15032 излишне мощные

BD139/140 для этой схемы более подойдут. А вообще, с одной парой полевиков на выходе, можно вообще убрать драйверные транзисторы. От этого только получшеет.

балластным резистором на выходе 4,7ом 10ВТ

Не очень понял что это такое.

[Ivan_]

Вот этот усилитель(вышеупомянутый), что с одной парой полевиков на выходе и работает без предвыходников. Полевики непосредственно к микросхеме подключены. И на выходе усилителя стоит резистор 4,7R, т.е. резистор этот последовательно с нагрузкой соединён. И ещё раз, АС подключена к усилителю через резистор 4,7ом. И самое интересное, что с этим резистором значительно ровнее звук чем без него. Т.е. этот резистор увеличивает очень низкое выходное сопротивление УМ. АЧХ системы усилитель-АС немного выпрямляется как у ламповика. Т.е. пропадают явные резонансы у широкополосного динамика(на нч и сч). Ну и надёжная система защиты от кз для усилителя.

[Alex]

Ещё добавляем блок как у Alex Torres на оптопарах(аварийное отключение), при определённом значении тока через R11,R12(ещё отслеживать ток питальника следует) отключается уже всё совсем и питание и муте и нагрузка и первичка транса БП.

Люди добрые помогите, видите мучаемся с выбором!

Надо просто понимать как работает защита, тогда и мучиться не придется. Обычная защита от превышения тока, точно также как и моя работает по падению напряжения на эмиттерны резистора.
Только она запрает сами транзисторы, а моя запирает их управление.
До тех пор, пока элементы усилителя целы (не сгорели) - нет никакой разницы как убирать сигнал с выодны транзисторов.
но - традиционная защита во 1-х гадит сигнал, во 2-х - она просто граничивает ток на определенном уровне. Если недостаточно хорошо все расчитать - есть вероятность что будет превышена ОБР и транзистор перегреется. А даже если нет - зачем его греть ?

Так, как сделано у меня - защита мгновенно вырубает сигнал. Известно, что большинство схем при отсутствии сигнала от КЗ в нагрузке вообще не сгорает без всякой защиты. В данном случае - мооя схема (имеется ввиду схема на отпронах и 561-й ТЛ-ке) переходит в burst mode ("гавкающий режим", как его иногда называет не очень грамотный народ из соседнего раздела, где импульсные блоки питания на IR2153 пытается лепить .

При этом, при наличии козы в нагрузке, сигнал на выходе повляется на микроскопически короткое время с периодом в секунды. В остальное время - происходит тоже самое, что и при КЗ на холостом ходу.

При такой скважности, граница ОБР где-то под небесами, поэтому эта штука спасает даже от козы сколь угодно большой длительности, при поданном сигнале с генератора, соответствующем максимальной мощности (т.е. worst case, чего в реальной жизни с музыкальным сигналом не будет никогда). Это проверено - коротил выход перемычкой с двумя крокодилами, намертво.

А вот если чего произошло с элементами схемы, например выходной транзистор почему-то сгорел - тут не поможет ни моя ни стандартная схема (транзистор по базе/затвору не закроется, он пробит), и спасать надо уже не усилитель а динамик, для чего делатся защита от постоянки.

[Yury Novikov]

Alex,
Приветствую с выходом на свободу!

[Alex]

[Bender]

Offтопик:

"гавкающий режим", как его иногда называет не очень грамотный народ из соседнего раздела, где импульсные блоки питания на IR2153 пытается лепить

"икающий режим"

[Alex]

Ну "икающий", одна фигня