Узел защиты УМ и акустики от перегрузок по току

---

(c) klausmobile 2001

За основу взята схема защиты усилителя Audio Analogue Aida - с сайта его конструктора Federico Paoletti. Я ее немножко развил и использовал в своем новом мобильном усилителе - также заимствованом у Паолетти. Схема применима в любом УМ, на выходе которого - составной эмиттерный повторитель (от 2 каскадов и более, или один Дарлингтон, естественно - кремниевые, или один КМОП каскад).

В исходной схеме в традиционную цепь защиты (падение напряжения на эмиттерном резисторе открывает ключ, шунтирующий БЭ переход выходного составного транзистора) добавлены два оптрона (в цепи шунта базы для верхнего и нижнего плеча). Ток, отбираемый шунтом у базы, протекает через светодиод оптрона и открывает гальванически развязанный ключ. Прекрасно, но тот же узел может не только самовластно выключать усилитель, но и делать это по команде извне. Понадобится еще пара оптронов, шунтирующих БЭ переходы выходных транзисторов:

Порог срабатывания устанавливается делителем R1-R2 исходя из предельного тока на каждый транзистор и сопротивления в цепи эмиттер-выход. Суммарное сопротивление R1+R2 должно быть в диапазоне 10..100 Ом. Благодаря цепи R3-C1-R4-D1, R8-C2-R9-D2 (ФНЧ) порог срабатывания по постоянному току намного выше чем на ЗЧ. Кроме того, порог падает при росте температуры Т1, Т2.

Первый и четвертый (по вертикали) оптроны - датчики защиты (замкнуто=авария), второй и третий - ключи, управляемые внешним сигналом (втекающий ток = выключение УМ). В цепи принудительного выключения обязательно предусмотреть токоограничительный резистор. Резисторы R9-10 - я поставил вместо перемычек на плате, нужны ли они как таковые - наверное, нет.

Несмотря на добавочное падение напряжения на светодиоде, схема гарантированно выключает УМ с повторителем на одиночных и сдвоенных Дарлингтонах (0.33 Ома под эмиттером). Главное, чтобы ток, отбираемый T1, T2 у "треугольника" - усилителя напряжения - был достаточен для гарантированного включения оптронов (не менее 1 мА для TLP521). Оптроны - любые кроме Дарлингтонов (ну их к лешему, да и не нужно здесь большое усиление). Требуемый коэффициент передачи тока определяется токами и уровнями автоматики защиты, а также током, который шунт должен отобрать от "треугольника". Т1, Т2 - любые маломощные с низким напряжением насыщения.

Кстати, заученные наизусть полтора вольта на светодиоде - не совсем верно. На светодиоде TLP521 в этой схеме падает при комнатной температуре не более 0.9В .

При проектировании платы сначала "по уму" размещаем собственно УМ, а цепь защиты - во вторую очередь. При этом "землю" защиты провести отдельно и соединить с прочими "землями" в общей точке "звезды". Если в автомобильном усилителе аналоговая земля развязана по току от бортовой земли, а блок автоматики как правило сидит на бортовой, то цепи R4D1 R9D2 соединить с силовой аналоговой, а землю отпронов - с бортовой.