wensan 发表于 2004-11-4 21:15

开机缓冲喇叭保护器

开机缓冲喇叭保护器


「开机缓冲启动器」又称为「电源软启动电路」,
是后级放大器必备的装置,
尤其是音响迷喜欢将滤波电容加得很大,
在开机的瞬间,
脉冲电流非常的大,
所以更需要开机缓冲启动器!
其重要性不亚于喇叭保护器。
但是装喇叭保护器的人很多,
装开机缓冲启动器的人却很少。
本想用便宜的单芯片微控制器规划一个开机缓冲启动器,
但是好像不太受欢迎?
很多人对于使用单芯片微控制器颇有意见。
所以我干脆来展现一下本人在「工业电子」方面的实力,
制作了一个不用变压器、不用IC的开机缓冲启动器。

开机缓冲启动器的动作要求其实很简单,
就是在开机时先串上一个限流电阻,
限制开机时的脉冲电流不致太高,
等延迟一段时间后,
滤波电容已经充电充得差不多了,
再将限流电阻短路掉。
电路图如下:

http://home.pchome.com.tw/store/wensanko/Soft_Start.jpg

这个电路有几个重点:

〈一〉电路中采用了触发二极管DIAC跟SCR做延时触发电路,
以免继电器在快要「吸住」又还没「吸住」的时候,「跳恰恰」!
依照我以往的经验,后级放大器有缓慢的直流漂移时,
喇叭保护器的继电器时常会「跳恰恰」!
每「恰」一声,继电器的接点就快速弹跳了好几下,
这样对于继电器的接点很不好,
对放大器和喇叭也有损伤。
所以这个开机缓冲启动器加了DIAC跟SCR做触发电路,
避免继电器「跳恰恰」!

〈二〉电路中采用了「单刀双掷」的开关做电源开关,
以便在关闭电源时,迅速将电路Reset!
一个称得上「好」的开机缓冲启动器重点不在打开电源时的时间延迟,
而是在关掉又迅速打开电源时,延时电路是不是每次都能有效启动!
要做到这一点,如果不使用「单刀双掷」的开关,
电路就必须监视电源讯号才行。
电路要监视电源讯号如用基本逻辑组件,成本恐怕蛮高的!
要用单芯片微控制器才划算。
这一点大家知道之后,
恐怕很多人买后级机箱都会要求附上「单刀双掷」的开关做电源开关。

〈三〉电路中的电源开关跟20ohm/20W的电阻串联后,再跟继电器接点并联。
而不是像一般开机缓冲启动器的电源开关跟继电器接点串联。
这样的好处是只要继电器接点的电流容许量大就可以了,
电源开关的电流容许量可以差一点没关系!
而像一般开机缓冲启动器如果电源开关是25A,
而继电器接点只有5A,那么用那么好的电源开关有什么意义?

这个电路其实是源自下面这个电路,

http://home.pchome.com.tw/store/wensanko/Soft_StartF.jpg

电路中直接将110V交流电源用一个二极管做半波整流,
经过限流电阻将电流控制在适当大小,
去驱动一个继电器。
接着为了让继电器延迟一段时间再动作,
所以加了一个电容跟限流电阻形成RC充电电路,
利用RC充电电路的延时效果,
让继电器延迟一段时间再动作。

这个电路虽然非常简单,
但光靠RC充电电路的延时效果,
延时的动作很不确实。
往往在电容充电到继电器在快要「吸住」又还没「吸住」的时候,
继电器的接点会快速弹跳几下。
为了解决这个问题,
便利用触发二极管DIAC跟SCR做成延时触发电路。

触发二极管DIAC的结构、电路符号、特性曲线图如下:

http://elearning.stut.edu.tw/control/I_Electronics/CHAP1/images/new_pa19.gif

http://elearning.stut.edu.tw/control/I_Electronics/CHAP1/images/new_pa20.gif

从其特性曲线图可看出,
DIAC截止时,
当加在DIAC两端的电压大到一定的程度时,
它会瞬间呈现「负电阻」的方式导通。
一般电阻在电流增加时,两端的电压也跟着增加。
而「负电阻」则是电流增加时,两端的电压反而减少。
所以DIAC和RC充电电路配合,
可以在电容充电到一定电压时〈DB3约为30V〉,
瞬间导通,
产生很大的触发讯号〈很大的触发电压和触发电流〉。

硅控整流器SCR则是一个触发开关。
硅控整流器SCR的结构、电路符号、特性曲线图如下:

http://elearning.stut.edu.tw/control/I_Electronics/CHAP1/images/new_pa30.gif

http://elearning.stut.edu.tw/control/I_Electronics/CHAP1/images/new_pa32.gif

SCR当它的Ig大到一定程度就会被触发导通,
触发导通后就算触发讯号消失,
它还是会保持导通,
除非SCR的Ik降到低于它的保持电流,
SCR才会恢复截止状态。

因此RC充电电路和DIAC、SCR便构成了延时触发电路。


下面是这个开机缓冲启动器用实验板试做的照片。

http://home.pchome.com.tw/store/wensanko/Soft_Start1.jpg

http://home.pchome.com.tw/store/wensanko/Soft_Start2.jpg

http://home.pchome.com.tw/store/wensanko/Soft_Start3.jpg

http://home.pchome.com.tw/store/wensanko/Soft_Start4.jpg




这个电路测试了一阵子,
觉得还是有一些不满意的地方!
像是RC充电电路的电容用得那么大,
但延迟时间才几秒而已。
要增加延迟时间只能

wode 发表于 2004-11-7 21:02

wensan兄的贴子,

大力顶!

DarkHorse 发表于 2004-11-7 16:20

啊,晕死……

我问非所答了……失礼了……

小鬼头 发表于 2004-11-7 16:09

接反啦...

以下是引用YINAN在2004-11-7 13:29:00的发言:
<img src="attachments/dvbbs/2004-11/200411713285135.jpg" border="0" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor=\'hand\'; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open(\'attachments/dvbbs/2004-11/200411713285135.jpg\');}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" />


把新加二极管的正负极相互交换接即可

DarkHorse 发表于 2004-11-7 14:58

二极管串的那只C2……

您把二极管接到软启动电容C2上不合理吧?
这样C2会在很短的时间内就冲完电,J1紧接着J2就吸合了,您的电路就如同虚设,
起不到大的作用!建议加多一个独立的电容,二极管接到该电容上,就可互不干涉了,
时间应在5秒钟左右较好……目的是要大电容基本冲足了电J1再闭合……

YINAN 发表于 2004-11-7 13:29

小鬼头兄请看图,

<img src="attachments/dvbbs/2004-11/200411713285135.jpg" border="0" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor=\'hand\'; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open(\'attachments/dvbbs/2004-11/200411713285135.jpg\');}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" />

小鬼头 发表于 2004-11-6 21:05

在R3上并一只二极管

有助于解决你这一问题——二极管的负极接+电源那一端

YINAN 发表于 2004-11-6 17:41

看了后,大有启发.就是没图,.把图搞上.

<img src="attachments/dvbbs/2004-11/200411617325922.jpg" border="0" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor=\'hand\'; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open(\'attachments/dvbbs/2004-11/200411617325922.jpg\');}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" />
我以前用的就是上面,简单的线路用了还不错,缺点就是在关掉又迅速打开电源时,延时电路是不是每次都能有效启动.请教大家有没办法解决.

twoguitar 发表于 2004-11-6 12:45

可惜图没有出来 ;

做喇叭我一向是不喜欢用喇叭保护, 就是要用到继电器,感觉继电器是一个很那做好的, 元件...电路实现容易, 关键元件的选择很难啊

seabreeze 发表于 2004-11-6 11:28

那就是内部用两个PN结代替这两个管子了吗

locky_z 发表于 2004-11-6 10:35

LM339是集电极开路输出

以下是引用seabreeze在2004-11-6 7:08:00的发言:
这样窗口比较器怎么工作呀?

<img src="attachments/dvbbs/2004-11/20041167144955.gif" border="0" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor=\'hand\'; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open(\'attachments/dvbbs/2004-11/20041167144955.gif\');}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" />


LM339是集电极开路输出

seabreeze 发表于 2004-11-6 07:08

U1C、U2D的输出端少接了两个二极管

这样窗口比较器怎么工作呀?

<img src="attachments/dvbbs/2004-11/20041167144955.gif" border="0" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor=\'hand\'; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open(\'attachments/dvbbs/2004-11/20041167144955.gif\');}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" />

小鬼头 发表于 2004-11-5 23:16

WENSAN做事都是那么认真



早些时候看过这线路(估计就是那个)....虽然我个人觉得略嫌复杂,但相信网友可从中学到一些东西,故加个精

locky_z 发表于 2004-11-5 09:37

我也设计的喇叭保护器

<img src="attachments/dvbbs/2004-11/20041158412129.gif" border="0" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor=\'hand\'; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open(\'attachments/dvbbs/2004-11/20041158412129.gif\');}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" />
功能有:测喇叭有没有短路功能、开机延时、中点偏移保护。

一般继电器都是双触点,一个常开,一个常闭,这个电路充分用到了这两个触点,在开机延时期间,由U1A,U1B分别检测喇叭的直流阻抗是否小于2.2欧,如果小于2.2,就认为短路了,LM399输出0电位,C3没办法充电到Q1+D3开通电压,就一直断开公房。

中点保护由U1C,U1D组成的窗口比较器,当中点电压>0.7,或<-0.7V,就保护。

开机延时由C3 R10,Q1,Q2组成的施密特触发器组成,当C3充电到Vzd3+Vbe时,Q1,Q2通,通过R11的正反馈,迅速饱和接通继电器。

电路用正负电源供电,这个电路只能用在对地输出的公房。

这个电路以前用LM358做过,但中点保护是分立元件,使用一直可靠,

现在改成一只四比较器LM399,外围电路功能更简单(电路的正反相输入端我没详细论证,可能接反了都有可能,请大家看一下是否正确,Lm339是集电极悬空输出的)。

DANIELYANG 发表于 2004-11-5 08:46

又看不到图啊

zuiniu 发表于 2004-11-5 01:31

弓虽

HOW LONG NG G G~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

tzytmy2000 发表于 2004-11-4 21:35

太强了,典型台湾DIY风格,照做

休闲在成都 发表于 2004-11-4 21:27

看不到图

看不到图啊,老大

4059 发表于 2004-11-4 21:27

好长的贴啊!

telefunken 发表于 2004-11-14 21:54

能否吧你设计的那个发我邮箱看看?

yiw◎skoito。saic。com。cn 谢谢!
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