Ochrana reproduktorů
Zapojení umožňuje ochránit reproduktory nebo reproduktorové soustavy před zničením vlivem stejnosměrného zkratu na výstupu zesilovače a tím svému uživateli ušetřit často velmi vysoké částky za pořízení nové akustické soupravy.
Kvalitní nízkofrekvenční řetězec je poměrně velice nákladná záležitost a tak není divu, že se snažíme jeho jednotlivé komponenty chránit všemi možnými způsoby před poškozením nebo dokonce zničením chybnou manipulací nebo náhodnými poruchami. Jednou z možných poruch je proražení některého z koncových tranzistorů výkonového zesilovače nebo i jiná příčina vedoucí k nesymetrii výstupu. Pokud jde o zesilovač se symetrickým napájením, který zpravidla nemá reproduktory oddělené kapacitou, pak bezpečně reproduktor či reproduktory opustí svoji existenci, jako důsledek stejnosměrného přetížení. Pro tyto případy je určena tato konstrukce, která reaguje na přítomnost stejnosměrného napětí na výstupu tím, že odpojí reproduktory. Protože praktické použití vyžaduje zásah do zesilovače, není obvod, přes svoji jednoduchost až primitivnost, určen pro úplné začátečníky.
Popis zapojení
Zapojení trvale monitoruje napětí na vodičích napájejících reproduktory, případně jejich soustavy, a v případě, že je na některém stejnosměrný potenciál po delší dobu, rozepne relé, čímž způsobí odpojení reproduktorů.
Po zapnutí zesilovače, je-li jinak všechno v pořádku, se přes relé a rezistory R4 a R5 nabíjí kondenzátor C5. Jakmile napětí na bázi T4 dosáhne cca 6,3 V, tranzistor se otevře a relé K1 přitáhne. Tím se s určitým zpožděním připojí reproduktory k výstupu zesilovače, a potlačí se tak nepříjemné lupnutí, které někdy doprovází zapnutí zesilovače. Relé je sice určeno pro 24 V, ale i v této konfiguraci ještě bezpečně spíná. Pokud bychom chtěli zvětšit zpoždění při zapnutí, bylo by nutné zvětšit hodnotu Zenerovy diody D7, čímž by se prodloužil čas potřebný k dosažení spínacího napětí na bázi T4. Současně se ale i sníží napětí na relé a to už by nemuselo spolehlivě pracovat a totéž platí i v případě, že kladné napájecí napětí je nižší než předpokládaných +20 V. V takovém případě by bylo nutné použít relé na nižší napětí (12 V), ovšem za cenu většího proudu cca 45 mA.
Pokud je na vstupech X1-1 a -2 střídavé napětí - tedy běžný nf signál, nic se neděje. V okamžiku, kdy se na některém z přívodů k reproduktorům objeví stejnosměrné kladné napětí větší než cca 0,8 V, počne se nabíjet přes R1 nebo R2 kapacita C1/C2 nebo C3/C4 a s malým zpožděním se přes diodu D1 nebo D2 otevře i tranzistor T1. Jeho otevření má za následek uzemnění báze T4, jeho uzavření a tím odpadnutí relé. Dioda D6 zkratuje napěťové špičky opačné polarity vznikající na indukčnosti vinutí relé, a chrání tak spínací tranzistor. Současně s uzemněním báze se vybije C5. Zmizí-li kladné stejnosměrné napětí na výstupu zesilovače, pak začne probíhat stejný proces jako při zapnutí, tedy C5 se nabíjí přes R4 a R5 až do otevření T4. Jestliže dojde k chybě opačného charakteru, tedy na jednom z výstupů se objeví záporné napětí, ať již jako následek proražení koncového tranzistoru, nebo poruchy symetrie, nabíjí se opět C1/C2 nebo C3/C4. Záporné napětí otevře přes diodu D3 nebo D4 PNP tranzistor T2. Jeho otevření přivede na emitor T3 záporné napětí, čímž se uzemněná báze stává kladnější a T3 se otvírá. Důsledky jsou shodné jako při otevření T1.
Konstrukce
Celé zapojení je uspořádáno na jedné desce plošných spojů, kterou je možno snadno vestavět do zesilovače. Protože nepředpokládáme častou demontáž, nejsou vývody opatřeny svorkami, ale jen pájecími body. Před zahájením osazování převrtáme na vhodný průměr otvory pro relé, přívody a upevňovací šrouby. Dále případně posílíme výkonové spoje. Kontakty relé jsou dimenzovány na proud 5 A, což představuje při reproduktorech 4R nf sinusový výkon 100 W, při impedanci 8R pak dvojnásobek, tedy dost pro normální domácí zesilovač. Spoje na desce však snesou necelou polovinu tohoto proudu, a tak při vyšších nárocích musíme spoj zesílit alespoň vrstvičkou cínu, nebo lépe připájením vhodného vodiče. Nyní můžeme osadit jednotlivé součástky celkem v libovolném pořadí, nejvhodněji podle velikosti. Podle toho, jak budeme připojovat reproduktorové vedení, zda využijeme střední vodič, či nikoli, propojíme i X2-2 s X3-2 - potenciál 0 V.
Před prvním spuštěním zkontrolujeme pečlivě celou desku, zda jsou jednotlivé body řádně propájeny a zda nejsou nikde zkraty. Vzhledem k tomu že zapojení neobsahuje žádné nastavovací prvkym nezbývá než připojit napájecí napětí a sledovat co se bude dít. Relé by mělo s krátkou prodlevou přitáhnout a po přiložení kladného nebo záporného napětí na body X1-1 či X1-3 opět odpadnout. Chová-li se obvod takto, je všechno v pořádku a můžeme přistoupit k zabudování do zesilovače. Jak, to už je věc každého z uživatelů.
Toto jednoduché zapojení skutečně funguje a pokud stavíte výkonnější zesilovač, nemělo by v něm rozhodně chybět.
Seznam součástek:
R1, 2 1M2
R3 1k
R4, 5 82k
C1 - C4 10uF / 25V
C5 47uF / 16V
D1 - D6 1N4148
D7 3V6 / 0,5W
T1, 3, 4 BC337 nebo jiný NPN
T2 BC327 nebo jiný PNP
K1 RELEH820F24C
