УМ / Защита АС

[АлексейГрей]

В таком случае ток через светодиод будет Iсв = (4,5-2) / 1,1кОм = 2,3мА.
Маловато будет. Для удовлетворительного свечения ток через светодиод нужен не ниже 5 мА.

При 2 мА нормально светодиод светит!

Что лучше индицировать?:

Индицировать надо режим "защита". Если все хорошо то колонки подключены и мы ушами слышим, а вот если не слышим надо понимать что случилось.

[FAI4]

При 2 мА нормально светодиод светит!

- не согласен.
Меньше 5 мА это мало.

Это получается режим "Норма".
Сами пишите, что индицировать нужно "Защита" - согласен, что это важнее.

Видимо нужно инвертировать сигнал и обеспечить стабильный ток через светодиод.

[АлексейГрей]

- не согласен.
Меньше 5 мА это мало.

Я попробовал! 5 вольт, 1,2 кОм, ток 2,3мА Нормально светит!

[Andrey Smirnov]

...Это АЛ307 при 5 миллиампер еле видно, современные "сверхъяркие" хорошо видно и при одном миллиампере... А исправных зеленых АЛ307 ещё поискать (перебрал кучу - и все еле-еле видно светятся... )

[YSW]

Индикация сработала "Защита".D* выбрать понравившийся вам по свечению,R* подобрать для конкретного светодиода с учетом питающего напряжения данной схемы.Фрагмент из вашей схемы с добавлением индикации.

[FAI4]

Индикация сработала "Защита".D* выбрать понравившийся вам по свечению,R* подобрать для конкретного светодиода с учетом питающего напряжения данной схемы.Фрагмент из вашей схемы с добавлением индикации.

ток светодиода протекает через реле.

Для яркости свечения я бы выбирал ток светодиода в диапазоне 10...15 мА

А если будет стоять реле с током отпускания 8 мА например.
В таком случае реле никогда не отключиться.
Можно конечно использовать светодиод в режиме 5 мА.

Кроме того такой вариант не дает возможности зарядиться С3 на полную амплитуду питания (меньше будет энергии на форсаж).
При 5 мА на резисторе R7 будет падать уже 7.5 вольт (недозаряд форсажной емкости )

Давайте найдем решение, когда светодиод надежно светит с уровнем тока в 10..15 мА.

[YSW]

Тогда R* подключать к + питания напрямую,а вот по отпусканию реле,вам на месте видней.Сделайте лабораторную работу,проведите стендовые испытания с тем реле которое будет стоять,не теоретически,а практичекски и думаю все у вас будет работать.Удачи.

[FAI4]

1. Если резистор светодиода переподсоединить на питание, тогда светодиод не погаснет в рабочем режиме, тк на R7 падает примерно 20 вольт.

2. Есть паспортные данные на реле. Там указан параметр "ток отпускания"
Чтобы реле отключилось, ток должен быть меньше (тут никакой лабораторной не нужно)

Для РЭС6 (в зависимости от паспорта), ток отпускания может быть в пределах 3...10мА.

Для реле с током отпускания в 3мА светодиод с режимом в 5 мА не даст отключиться.

[YSW]

Лабораторка на коленке.РЭС6(РФО.452.103-01) только такое есть.Светодиод с падением 2.582V,диод 1N4007 с падением 0.605V.Резистор 2.3К и подключен напрямую к питанию.Питающее напряжение 25V.Снимок№1-на реле нет напряжения,светодиод светит-"ЗАЩИТА" сработала.Снимок№2-напряжение на реле поступило,светодиод погас.Все это в статическом режиме фото,а в динамике реле срабатывает и отключается.Все работает.Не думаю,что ваше реле будет работать по другому.

[FAI4]

Чуть позже выложу свой вариант...

[FAI4]

Лабораторка на коленке.РЭС6(РФО.452.103-01) только такое есть.Светодиод с падением 2.582V,диод 1N4007 с падением 0.605V.Резистор 2.3К и подключен напрямую к питанию.Питающее напряжение 25V.Снимок№1-на реле нет напряжения,светодиод светит-"ЗАЩИТА" сработала.Снимок№2-напряжение на реле поступило,светодиод погас.Все это в статическом режиме фото,а в динамике реле срабатывает и отключается.Все работает.Не думаю,что ваше реле будет работать по другому.

здесь не учтено, что между шиной питания и реле стоит последовательно резистор 1,5 кОм, на котором падает 20 вольт при включенном реле.

Если 20 вольт приложить к цепочке со светодиодом, то он будет гореть.
Те в реальности светодиод все время будет включен: напряжение питания резистор + светодиод просто будет меняться от 30 до 20 вольт.

[YSW]

Вы о чем?В посте #107 я написал:"Тогда R* подключать к + питания напрямую...".Что в лабораторке и сделано.Сейчас напрямую +25V и пока ключ Q3 не сработает,светодиод будет светить "ЗАЩИТА"(авария),а сработает Q3-светодиод потухнет.

[FAI4]

Если в цепи между коллектором и шиной питания нет резистора, тогда ключ выключит.
В сехем в цепи коллектора стоит резистор для снижения тока реле.

Во включенном состоянии ключа, на резисторе падает порядка 20 вольт.
Если светодиод вкчючен между эмиттером транзистора и шиной питания, тогда при включенном ключе на светодиодную цепочку придется 20 вольт.
Светодиод будет светится (когда должен не гореть)

Переподключить коллектор транзистора на шину питания нельзя.
Тогда схема не сможет снижать ток чееез реле в режиме удержания.

Поэтому такой вариант подключения светодиода не подходит.

[YSW]

На нет и суда нет,удачи.

[Solaris]

Снижать ток через реле в режиме удержания лучше применением отдельного источника, в том числе "половинки" питания УМ, а не резистором, иначе реле будет греться мало, но греться будет резистор, что не есть хорошо ни в плане снижения выделения тепла и тепловых деформаций (отрицательно сказывается на надёжности), ни в плане экономичности по питанию. Уже предлагал использовать РЭС9 с обмоткой 9600 Ом и оба плеча питания для срабатывания и одно плечо для удержания (уменьшение мощности вчетверо). А стремиться к возможности использовать разные реле и независимо от питающих напряжений, ИМХО, не нужно, хотя хозяин - барин. И ещё одна мысль. Если светодиодом индицировать включение АС и готовность к работе, а не аварию, при подходящем токе светодиод можно включить последовательно с обмоткой реле, используя активное сопротивление обмотки одновременно и в качестве балластного сопротивления, отказавшись от отдельного резистора. Некоторую перегрузку в течение миллисекунд при форсаже светодиоды обычно выдерживают. А если боязно, можно зашунтировать светодиод электролитом.

[FAI4]

В последней схеме на балластном резисторе выделяется всего 0,43 Вт (при 30-вольтном напряжении питания) - "ни о чем"

Городить отдельный источник питания (если его нет в изначальной конструкции) - проблема еще та.
Это может оказаться намного сложнее всей схемы защиты:
(отдельные выводы/обмотки на трансе, либо отдельный стабилизатор, выпрямительные диоды, емкости ...)

Индицировать все ж видимо лучше активно режим "Защита".

[Solaris]

По-Вашему, 1 Вт с чем-то на обмотке реле - это лишний нагрев и это о чём, а 0,43 Вт на резисторе - это никакого особого нагрева и это ни о чём. А ведь это всего лишь вдвое с небольшим меньше - не так уж и сильно! Или дело в том, что обмотка реле намотана довольно тонким проводом и компактна, а резистор можно хоть двухваттный взять, соответственно получится большАя разница температур? В изначальной конструкции обычно как минимум два источника питания, если оно двуполярное, а бывает и больше источников. Думаю, что лучше выбирать реле с необходимыми параметрами обмотки и характеристиками срабатывания/удержания под конкретные имеющиеся источники. Но никогда не думал, что есть только два мнения - одно моё, другое неправильное.

[FAI4]

На мой взгляд, для резистора 1 или 2 Вт нагрев - это вполне естественное состояние и 0,4 Вт они "не особенно заметят".

Нагрев же реле - он противоестествинен.
Тем более что реальная потребная мощность для удержания реле 0,065 Вт.
Зачем такое реле греть до 1,1 Вт - ??

По поводу "изготовления" дополнительного напряжения питания, полагаю что это неоправданное усложение.

Хорошо, если такое напряжение уже есть в конструкции
А если такого напряжения нет?

Тем более для разных типов реле в режиме удержания нужно разное оптимальное и часто нестандартное для остальной схемы напряжение.
Например 7 вольт или 4 Вольта.

А так - да.
Можно просто искать реле на используемое напряжение питания УМ (27...35 вольт)
Либо создавать отдельное напряжение питания.
Это все возможные варианты, но на мой взгляд это неоптимальные и неуниверсальные решения.

[FAI4]

Как ответ на дискуссию выше с YSW - новая версия 4.1

Здесь добавлена индикации срабатывания "Зашита".
(светодиод светится в момент первоначальной задержки до включения реле и при срабатывании защиты.
В нормальном рабочем режиме светодиод погашен)



Как вариант показаны независимые входы, что повышает в 2 раза чувствительность ко входному постоянному напряжению до +0,7/-1,3 вольта

Номинал R9 выбирается в зависимости от напряжения питания и желаемого тока индикации.
В данном варианте (Vcc=30 вольт, R9 = 2,7 кОм),
ток светодиода около 10мА, на резисторе R9 выделяется тепловая мощность 0,3 Вт.
На транзисторе Q4 - 0,11 Вт (когда включен светодиод). КТ315 здесь почти на пределе (допускается 0,15 Вт)..

продолжение следует...

[Solaris]

Вот эта мощность как раз особого значения не имеет, поскольку бесполезное потребление и нагрев этого резистора будут только в аварийных ситуациях. А Вы почему для питания своего устройства не используете отрицательное плечо? Было бы удобно для форсажа без балласта, а реле взять высокоомнее.

[FAI4]

Вот эта мощность как раз особого значения не имеет, поскольку бесполезное потребление и нагрев этого резистора будут только в аварийных ситуациях.

- это так.
Я указал мощность, чтобы понимали требования (возможные вариации) к устанавливаемым деталям.

[YSW]

FAI4, есть вопрос,какое напряжение будет на базе Q4 до включения реле и после включения реле?

[FAI4]

FAI4, есть вопрос,какое напряжение будет на базе Q4 до включения реле и после включения реле?

до включения реле на базе Q4 будет практически напряжение питания (база будет притянута к шине питания через резисторы R5 R6 R7 (1K+ 1.5K+1.5K))

После включения реле, на базе Q4 будет "остаточное" напряжение включенного TL431 .
Это чуть ниже 2 вольт.
Но светодиод не будет светится.
Ток через светодиод будет не более 0.2 мА.

[YSW]

А когда уж будет модель в "железе" с описанием-интересно

[VASILI]

Скорость срабатывания зашиты достаточна лля реальной защиты динамика? Для отпускания реле нужно какое то время.
Вообще интересно - что происходит быстрее? Время срабатывания реле или отпускания?
Если время срабатывания меньше, тогда защита, работающая в нормальном режиме усилителя с обесточенным реле будет надежнее. Вернее - быстрее...???
Одна проблема - щелчок динамика при включении.
Наверняка решаемо. Но усложнит схему.
А вообще, существовали такие варианты? Когда реле с нормально замкнутыми контактами?

[Solaris]

Реле с нормально замкнутыми контактами при отказе обмотки или её цепи, заедании контактов и т. д. защищать динамики не будет. А так как вне аварийных ситуаций оно не будет срабатывать никогда, пользователь неисправности просто не заметит. Исправный собственно усилитель продолжит работать, вот только в критический момент защиты не будет.

[FAI4]

Скорость срабатывания зашиты достаточна лля реальной защиты динамика? Для отпускания реле нужно какое то время.
Вообще интересно - что происходит быстрее? Время срабатывания реле или отпускания?
Если время срабатывания меньше, тогда защита, работающая в нормальном режиме усилителя с обесточенным реле будет надежнее. Вернее - быстрее...???
Одна проблема - щелчок динамика при включении.
Наверняка решаемо. Но усложнит схему.
А вообще, существовали такие варианты? Когда реле с нормально замкнутыми контактами?

паспортное время включения реле 20 ms.
Время реакции схемы 60ms (при входной емкости 100мкФ. Частота от 5Гц)
30ms при входной емкости 47мкф (от 10Гц работает. С частотой ниже и полной амплитудой - отключит АС)

[ssmmiill]

ток светодиода около 10мА, на резисторе R9 выделяется тепловая мощность 0,3 Вт.
На транзисторе Q4 - 0,11 Вт (когда включен светодиод). КТ315 здесь почти на пределе (допускается 0,15 Вт)..

Если всё падение напряжения выделяется на резисторе R9, то откуда Q4 - 0,11 Вт? Может всё таки 0,01Вт.

Ну и не все 431 одинаковые, например А431 допускает напряжение анод-катод не более 18 вольт, иначе внутри стабилитрон.

[YSW]

После включения реле, на базе Q4 будет "остаточное" напряжение включенного TL431 .
Это чуть ниже 2 вольт.
Но светодиод не будет светится.
Ток через светодиод будет не более 0.2 мА.

И вы считаете,что транзистор будет в закрытом состоянии?

[ssmmiill]

И вы считаете,что транзистор будет в закрытом состоянии?

Возможно, если нет- добавить в цепь эмиттера транзистора кремниевый диод в прямом направлении последовательно со светодиодом.

[YSW]

добавить в цепь эмиттера транзистора кремниевый диод в прямом направлении последовательно со светодиодом

Согласен,вот скрин с нета.

до включения реле на базе Q4 будет практически напряжение питания (база будет притянута к шине питания через резисторы R5 R6 R7 (1K+ 1.5K+1.5K))

А вот вопрос,куда это напряжение "исчезнет" после включения реле?

[ssmmiill]

А вот вопрос,куда это напряжение "исчезнет" после включения реле?

Включается схема: конденсатор С2 закорачивает R2 на землю на секунду.
Da1 как бы отсутствует в схеме при этом.

Опа!!! схемная ошибка! R5, R6, R7 через прямой п-н переход Q4 + R9 + HL откроет Q3. И Q3 будет открыт всегда! для устранения нужно в базу Q4 поставить 30ком.
Что значит схема без реального макетирования!
Q3 какая разница через светодиод ток течёт или через 431.

[FAI4]

А вот вопрос,куда это напряжение "исчезнет" после включения реле?

Включается схема: конденсатор С2 закорачивает R2 на землю на секунду.
Da1 как бы отсутствует в схеме при этом.

Опа!!! схемная ошибка! R5, R6, R7 через прямой п-н переход Q4 + R9 + HL откроет Q3. И Q3 будет открыт всегда! для устранения нужно в базу Q4 поставить 30ком.
Что значит схема без реального макетирования!
Q3 какая разница через светодиод ток течёт или через 431.

Ошибка в Вашем суждении.

Даю подсказку (на поиск ошибки):
1. Какой ток базы транзистора Q4?
2. Какое падение напряжения будет на R6?
3. Какое напряжение Б-Э нужно на Q3, чтобы транзистор Q3 открылся?

Сможете самостоятельно ответить на эти вопросы?

[FAI4]

После включения реле, на базе Q4 будет "остаточное" напряжение включенного TL431 .
Это чуть ниже 2 вольт.
Но светодиод не будет светится.
Ток через светодиод будет не более 0.2 мА.

И вы считаете,что транзистор будет в закрытом состоянии?

У Вас ошибка в суждениях.

Даю наводящие вопросы:
1. Какое напряжение Б-Э Q4?
2. Какое напряжение на светодиоде HL когда он начинает светится?
3. Какое напряжение остается на R9?
4. Какой ток будет через R9 (и светодиод) когда TL431 открыт?

Сможете самостоятельно ответить на эти вопросы?

[FAI4]

до включения реле на базе Q4 будет практически напряжение питания (база будет притянута к шине питания через резисторы R5 R6 R7 (1K+ 1.5K+1.5K))

А вот вопрос,куда это напряжение "исчезнет" после включения реле?

напряжение на базе Q4 после включения TL431 будет определяться только "остатками" TL431.

Это все равно как спросить "Куда исчезнет напряжение на разомкнутых контактах выключателя освещения в комнате, после включения?"

[ssmmiill]

Даю подсказку (на поиск ошибки):
1. Какой ток базы транзистора Q4?
2. Какое падение напряжения будет на R6?
3. Какое напряжение Б-Э нужно на Q3, чтобы транзистор Q3 открылся?

Сможете самостоятельно ответить на эти вопросы?

Естественно
рассчёт : напряжение питания=30в;
минус светодиод HL падение =2в; 30-2=28в;
минус п-н прямой переход базы =0,7 ; 28-0,7=26.3в;
26,3 вольта распределяются на R5,R6,R7; 26,3в/4к*1.5=9,8вольт распределяется на резисторе 1,5к,но! прямой п-н кремниевый переход ограничит 0,7в - транзистор в жёстком насыщении.

Сможете самостоятельно ответить на эти вопросы?

И, пожалуйста, выбросите свои самовлюблённые штучки.

[FAI4]

Даю подсказку (на поиск ошибки):
1. Какой ток базы транзистора Q4?
2. Какое падение напряжения будет на R6?
3. Какое напряжение Б-Э нужно на Q3, чтобы транзистор Q3 открылся?

Сможете самостоятельно ответить на эти вопросы?

Естественно
рассчёт : напряжение питания=30в;
минус светодиод HL падение =2в; 30-2=28в;
минус п-н прямой переход базы =0,7 ; 28-0,7=26.3в;
26,3 вольта распределяются на R5,R6,R7; 26,3в/4к*1.5=9,8вольт распределяется на резисторе 1,5к,но! прямой п-н кремниевый переход ограничит 0,7в - транзистор в жёстком насыщении.

Вы "потеряли" R9

Еще раз вопрос:
Какой будет ток базы Q4, если его ток эмиттера 10мА ?

[ssmmiill]

ток базы будет меньше на коэф h21
да, моя ошибка присутствовала

[FAI4]

ток базы будет меньше на коэф h21
да, моя ошибка присутствовала

Если h21 > 30 , то падение напряжения на R6 менее 0,5 вольт (0,3 вольта при h21э = 50) , Q3 не откроется.

[FAI4]

В связи с замечаниями, можно уточнить требование к Q4: h21э > 40.

еще варианты:
- снизить R6 до 1К (поможет для Q4 с низким h21э = 20...40)
- поставить (Q4) составной транзистор
- вместо Q4 поставить еще одну TL431 (у нее "ток базы" менее 1мкА)

Впрочем проще поставить КТ315 (или другой npn) с h21э >40...50

[ssmmiill]

В связи с замечаниями, можно уточнить требование к Q4: h21э > 40.

FAI4
какая- то муть.
R5, R6, R7 взяты слишком низкоомные. 431 нормально работает и на уровне 1мА, зачем давать больше 10мА?

Схема детская , для кружка радиолюбителей. Но я каждую деталь могу описать профессионально: функцию: для чего она может быть нужна, или нет.

[FAI4]

какая- то муть.
R5, R6, R7 взяты слишком низкоомные. 431 нормально работает и на уровне 1мА, зачем давать больше 10мА?

Вы рассуждаете для момента включения (форсаж)
Там ток через делитель будет порядка 7,5мА.

Но главный вопрос:
Какой ток будет через TL431 в режиме удержания?

(подсказка для расчетов:
Ток через реле 15мА.
Сопротивление обмотки реле 300 Ом.)

Сможете определить?


ЗЫ. Номиналы всех элементов в схеме определены оптимально.
Если не согласны - приведите свой расчет иного "оптимального" номинала для того или иного элемента схемы.

[ssmmiill]

Не более 5мА получается.

[FAI4]

Не более 5мА получается.

Посчитаем:
Напряжение на реле в режиме удержания будет 4.5 вольт (= 15 мА × 300 Ом)
Оно же - напря жение на коллекторе Q3.
Напряжение на базе Q3 будет такое же и даже чуть ниже.
тк Q3 полностю открыт и находится в насыщении.

Напряжение на коллекторе TL431 будет 2 вольта (тк TL431 полностью открыт)

Получается что на резисторе R5 будет 2.5 вольта (= 4.5 -2)

Ток R2 будет 2.5 мА (= 2.5 вольта /1 кОм)

Из этого тока 0.5 мА уйдет через R6.
А 2мА это ток базы Q3.
Меньше уже вряд ли целессобразно, иначе Q3 не сможет выдать до 100 мА когода понадобится.

Такой ток выбран из условия, что минимальный рабочий ток TL 431 составляет 1 мА.

Те здесь все выбрано оптимально

[сергий]

Имею вопрос к знатокам схем защиты. Достался бонусом "Амфитон 25у-002." Защита отрубает акустику при громкости на 12 часов. Можно конечно решить эту проблему кардинально, т. е. убрать схему. Но хочется оставить задержку на вкл. АС. Как зажать порог срабатывания?

[FAI4]

Имею вопрос к знатокам схем защиты. Достался бонусом "Амфитон 25у-002." Защита отрубает акустику при громкости на 12 часов. Можно конечно решить эту проблему кардинально, т. е. убрать схему. Но хочется оставить задержку на вкл. АС. Как зажать порог срабатывания?

проверьте/замените емкость С1 (50мкФ) в блоке защиты.

Скорее всего она высохла, а потому защита срабатывает при росте амплитуды сигнала.
Если хотите, можете увеличить ее до 100мкФ

Время задержки определяется емкостью С2 (500мкФ)
Тоже нужно проверить/заменить.

[сергий]

FAI4,
Спасибо. Попробую.

[FAI4]

Добавляю графики (моделирование в LTSpice), чтобы нагляднее была понятна работа схемы защиты


График тока через реле во взаимосвязи со входным напряжением и напряжением питания:
зеленый график - ток через реле (правая шкала)
синий - входное напряжение
красный - напряжение питания:
(для целей моделирования условно емкость задержки С3 снижена до 7мкФ, чтобы были короче временные интервалы на графике)



Здесь видно, что после кратковременного пропадания напряжения питания (отрицательный импульс на красном графике справа), форсажная емкость не успевает полностью зарядиться, потому ток форсажа занижен. В некоторых случаях реле может не включиться.
Форсажная емкость заряжается до необходимого уровня примерно за 0,6 секунды, что заведомо быстрее чем задержка таймера подключения АС (2..4 секунды).
Но при кратковременном пропадании питания емкость таймера С3 не успевает полностью разрядиться (меньше потом будет время задержки при повторном включении).
Полный разряд емкости С3 составляет примерно 1,5 секунды.
Для исключения такой ситуации можно поставить обратный диод параллельно резистору R2 (240кОм).

Следующий график - тепловые мощности на элементах схемы:
зеленый - мощность на реле (2 Вт в момент форсажа и спадает до 0,07Вт в режиме удержания)
голубой - тепловая мощность на резисторе R8 - самый горячий элемент схемы (0,43 Вт всего).
красный - мощность на ключе управления светодиодом Q6. Пик доходит до 100мВт примерно в "совмещенном" режиме (когда не закончен подзаряд емкости форсажа С4), затем мощность снижается до 15мВт.
сиреневый - мощность на главном ключе Q1. При включении доходит до 0,5Вт (на время 4ms всего), потом снижается менее чем до 10мВт примерно

[Borodach]

Вот такую схемку обнаружил в нете ...

[FAI4]

Вот такую схемку обнаружил в нете ...

это только кусок схемы - выходной ключ с форсажем для реле.

Здесь нет входной логики (на +/-) и схемы задержки.