介紹功放揚(yáng)聲器保護(hù)電路原理

  目前，大功率的家用功放的主聲道均采用了OCL電路作功率放大。這種電路出現(xiàn)故障時(shí)，其輸出端的直流電位常常會(huì)偏離零電平，出現(xiàn)較高的正或負(fù)的直流電壓。   <<小提示 ： 你喜歡此文章，請(qǐng)點(diǎn)擊瀏覽器右邊的分享按鈕，將此文章分享給朋友�！�

輸出的直流電流流過(guò)揚(yáng)聲器的音圈時(shí)，輕者會(huì)產(chǎn)生固定磁場(chǎng)，使音圈移位，難以恢復(fù)，重者會(huì)將其燒毀。。在部分特大功率功放中，輸出功率非常大，在用戶(hù)操作不當(dāng)時(shí)，會(huì)持續(xù)輸出數(shù)安培甚至十幾安培的峰值電流，使該聲道的最大輸出功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)功放的額定輸出功率，致使揚(yáng)聲器燒毀。   <<小提示 ： 你喜歡此文章，請(qǐng)點(diǎn)擊瀏覽器右邊的分享按鈕，將此文章分享給朋友�！�

本文以奇聲AV-713功放的揚(yáng)聲器保護(hù)電路為例介紹其工作原理。
    功放揚(yáng)聲器保護(hù)電路原理框圖如圖1，圖中含有了三種保護(hù)方式。
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(1)直流保護(hù)：當(dāng)功率放大電路發(fā)生故障，其輸出端出現(xiàn)的直流電壓的絕對(duì)值超過(guò)設(shè)計(jì)限度時(shí)，保護(hù)電路中的直流檢測(cè)電路即把它檢測(cè)出來(lái)，變成控制信號(hào)�？刂菩盘�(hào)經(jīng)放大后控制觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)保護(hù)繼電器動(dòng)作，斷開(kāi)功率輸出電路，使揚(yáng)聲器得到保護(hù)。，控制信號(hào)還啟動(dòng)指示電路工作，使保護(hù)指示燈閃爍報(bào)警。   <<小提示 ： 你喜歡此文章，請(qǐng)點(diǎn)擊瀏覽器右邊的分享按鈕，將此文章分享給朋友。》

(2)過(guò)載保護(hù)：當(dāng)輸出電流超過(guò)額定輸出電流的1倍左右時(shí)，過(guò)載檢測(cè)電路輸出保護(hù)控制信號(hào)，控制輸出電路斷開(kāi)，保護(hù)揚(yáng)聲器及功放。
(3)開(kāi)機(jī)延時(shí)接通保護(hù)：通過(guò)開(kāi)機(jī)延時(shí)電路控制繼電器驅(qū)動(dòng)電路的工作，使繼電器在開(kāi)機(jī)時(shí)延時(shí)1—4秒鐘接通揚(yáng)聲器，以避免開(kāi)機(jī)過(guò)程中產(chǎn)生的浪涌電流沖擊揚(yáng)聲器。使其音圈移位。
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    具體電路如圖2。該電路以Q4、Q5為中心，組成了直流電壓取樣檢測(cè)電路。圖中的Q1、Q2等系右聲道功率輸出電路(左聲道功率輸出電路圖中未畫(huà)出)。右聲道的直流電壓取樣信號(hào)經(jīng)由R6(左聲道取樣信號(hào)經(jīng)由R21)衰減、隔離，C2、C3濾波，送往Q4、Q5、R7組成的互補(bǔ)式直流檢測(cè)電路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)右(或左)聲道的功率輸出電路出現(xiàn)正極性的較大的直流失調(diào)電壓時(shí)，電流經(jīng)R6(或R21)、Q4的be結(jié)到地，Q4導(dǎo)通，其集電極輸出控制電平，經(jīng)R8、D2送Q7放大后，輸往R-S觸發(fā)器。同樣。功率輸出電路中出現(xiàn)負(fù)的直流失調(diào)電壓時(shí)，電流經(jīng)地、Q5的be結(jié)、R6(或R21)、OCL電路中點(diǎn)。Q5導(dǎo)通，也輸出控制電平。這種取樣檢測(cè)方式為互補(bǔ)方式。
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    R1、R2、R3、R4、Q3等組成了過(guò)載檢測(cè)電路(左聲道的過(guò)載檢測(cè)電路未畫(huà)出)。R1、R2分別用來(lái)對(duì)輸出級(jí)上、下臂功率管的過(guò)載進(jìn)行取樣。Q3對(duì)輸出電路進(jìn)行過(guò)載監(jiān)測(cè)。R1兩端的電壓與功率管Q1的發(fā)射極電流成正比，該電壓R3、R4、R2衰減分壓，成為Q1發(fā)射結(jié)的正向偏壓。R3、R4的阻值，可使此電壓在額定輸出下不能使Q3導(dǎo)通。當(dāng)功放工作異常致使Q1嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，流過(guò)R1的電流大增。從而產(chǎn)生足以使Q3導(dǎo)通的正向偏壓，使Q3導(dǎo)通，輸出監(jiān)控信號(hào)，經(jīng)Q7放大后送到觸發(fā)器，使觸發(fā)器輸出翻轉(zhuǎn)，繼電器釋放，斷開(kāi)功率輸出電路。例如，Q1發(fā)射極瞬間輸出電流達(dá)到10A時(shí)，R1兩端的電壓可達(dá)0.25Ω×10A=2.5V。這一電壓經(jīng)R3、R4、R2分壓，仍大于0.7V，足以使Q3導(dǎo)通。下臂功率管則從R2兩端取出電壓，經(jīng)R1、R3、R4分壓后，提供給Q3監(jiān)測(cè)。   <<小提示 ： 你喜歡此文章，請(qǐng)點(diǎn)擊瀏覽器右邊的分享按鈕，將此文章分享給朋友�！�

    使過(guò)載保護(hù)電路不影響放大器的正常使用，電路中了C1。C1與R3組成濾波網(wǎng)絡(luò)，避免Q3被高頻強(qiáng)信號(hào)誤控導(dǎo)通。，為避免Q3損壞而失去保護(hù)作用，有的電路中還在Q3基極與地間了一個(gè)電阻和二極管組成的箝位電路。當(dāng)Q3基極的電壓過(guò)高時(shí)，通過(guò)此電路分流限壓，保護(hù)Q3。D1、D2在電路中起隔離作用，避免過(guò)載保護(hù)檢測(cè)電路與直流保護(hù)檢測(cè)電路互相影響。
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    圖2中，C6為延時(shí)電容，C6、R12、R13與D4、08組成延時(shí)電路，開(kāi)機(jī)時(shí)，觸發(fā)器輸出的高電平經(jīng)R12、R13分壓后向C6充電。C6兩端的電壓不能突變，其正端在開(kāi)機(jī)時(shí)被拉低為地電位，加之C6的充電電路時(shí)間常數(shù)較大，以及D4的存在，使Q8不能立即導(dǎo)通。當(dāng)C6正端所充電壓達(dá)到5.6V 0.7V≈6.3V時(shí)，D4導(dǎo)通，Q8也導(dǎo)通，繼電器吸合，功率輸出電路接通，達(dá)到開(kāi)機(jī)延時(shí)保護(hù)的目的。
    圖2中的觸發(fā)器則是一個(gè)由4001集成塊中的“或非”門(mén)組成的典型R-S觸發(fā)器，設(shè)C4負(fù)端接R端，Q7集電極接S端，則輸出端Q與R、S端的關(guān)系見(jiàn)附表。
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    圖2中，C4為觸發(fā)器的預(yù)置(初始化)電容，即一開(kāi)機(jī)就使R端為1，使觸發(fā)器輸出高電平，經(jīng)延時(shí)后，驅(qū)動(dòng)Q8導(dǎo)通，J2-4吸合，接通揚(yáng)聲器工作。   <<小提示 ： 你喜歡此文章，請(qǐng)點(diǎn)擊瀏覽器右邊的分享按鈕，將此文章分享給朋友�！�

    ，功率放大電路上、下臂間不對(duì)稱(chēng)，Q1、Q2的工作點(diǎn)在開(kāi)機(jī)時(shí)，產(chǎn)生偏差，致使輸出中點(diǎn)電位偏離0V，并通過(guò)直流檢測(cè)和放大電路去影響觸發(fā)器的S控制端，干擾延時(shí)保護(hù)的正常工作。避免這種現(xiàn)象，該電路在直流檢測(cè)電路的輸入端與地間了Q6。開(kāi)機(jī)時(shí)，經(jīng)C4提供的預(yù)置電壓，使Q6飽和導(dǎo)通，迫使直流檢測(cè)輸入端的絕對(duì)值電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于0.7V，而無(wú)監(jiān)測(cè)電平輸出。C4與Q6的be結(jié)、R11組成的充電回路的時(shí)間常數(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于OCL電路工作點(diǎn)建立的時(shí)間，保證保護(hù)電路能可靠地工作。   <<小提示 ： 你喜歡此文章，請(qǐng)點(diǎn)擊瀏覽器右邊的分享按鈕，將此文章分享給朋友�！�

    圖2中由4001集成塊中兩個(gè)“或非”門(mén)和Q9、D7等組成的保護(hù)指示電路，4001-c、4001-d接成“非”門(mén)，與R17、R18、C7組成一個(gè)多諧振蕩器。其阻容值，可以改變振蕩器的振蕩頻率。振蕩器輸出的方波信號(hào)，經(jīng)R16隔離，再通過(guò)Q9放大后驅(qū)動(dòng)D7閃亮報(bào)警。D6是隔離二極管，在Q8飽和導(dǎo)通、繼電器吸合、功放正常工作時(shí)，通過(guò)D6使4001-c的反饋電壓到地，強(qiáng)迫振蕩器停振，并使4001-d輸出高電平�？刂艱7常亮。當(dāng)Q8截止電路處在保護(hù)時(shí)，D6反向截止，避免Q8集電極的高電平影響振蕩器的工作。
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