功放输出短路如何对待?

济公 · 发表于 2006-11-11 20:28

这个帖在限流方面基本上讲得好仔细了,谢谢locky_z师傅!非常希望能有人把输出短路断开继电器以及锁住保护线路也提上来分析!还有一种线路是能识别输出有无负载的线路:在无负载时后级不工作负载过载时后级也不工作,负载在许可范围内时才让后级工作......各位师傅有这样的线路吗?

locky_z · 发表于 2006-11-11 22:17

<div class="quote">以下是引用济公在2006-11-11 20:28:00的发言： 还有一种线路是能识别输出有无负载的线路:在无负载时后级不工作负载过载时后级也不工作,负载在许可范围内时才让后级工作......各位师傅有这样的线路吗?</div>

功放输出短路如何对待?

上面电路可以实现开机前检测负载阻抗是否在特定范围，如果超出范围，就拒绝将负载接到公房输出。原理是利用一个单刀双择继电器，刚加电时，继电器缺省拨在下面，这时RL和R1分压得到一个电压，和R2 R3 R4的分压比较，按图所示，如果RL小于2.2欧，那么6脚电压大于R2电压，U2B出0如果RL大于12.2欧，那么2脚电压大于R2+R3上电压，U1A出0，只要U2B或者U2A出0，继电器都不吸合，也就将负载从放大器上断开。如果负载阻抗在预定范围，这时经过延时后，继电器将负载接入放大器输出。（但这是2脚电压会大于R2+R3上电压，又会断开继电器，所以“有必要检测负载大于某个阻值吗”？如果不要判断负载高过某个阻值，那么U1A就可以不要。如果加入其他短路保护电路（没给出，短路保护可以象第4种那样改造），一旦短路，除了限流外，还能输出一个信号使继电器跳开，这时接头就接到下面，断开了负载，这时这个检测电路又工作了，如果负载持续短路，检测电路一直有效，继电器就一直拒绝将负载接到放大器输出端，有效的保护了公房。这种电路仅用于对地输出放大器。

locky_z · 发表于 2006-11-15 09:19

<div class="quote">以下是引用济公在2006-11-2 14:21:00的发言： <a href="http://www.hifidiy.net/bbs/UploadFile/2006-11/200611121325335114.png" target="_blank"><img title="dvubb" alt="图片点击可在新窗口打开查看" src="http://www.hifidiy.net/bbs/UploadFile/2006-11/200611121325335114.png" border="0"/></a>但这个线路在实际应用中会带来失真,由其是高频段.不知何解?</div>高频段的失真可能是由于负载的复杂性导致，负载不是一个纯电阻，因此有相移。例如如果电流和电压相差60度，负载上的电流达到最大值，电压只有1/2Vcc，有1/2Vcc的电源电压都加到功率管上，而此时电流也是最大，导致SOA保护电路起作用，发生削波。《无线电与电视》8x年有一期翻译国外文章，测量了很多公房，有很大部分公房在大负载相移情况下输出功率大幅减少的情况，而在高频段时，负载的电感导致的相移会比低频时厉害得多，可能就是导致高频段的失真的原因。而用最简单的限流非SOA保护，仅仅对电流采样，可能可以避免这个问题。

济公 · 发表于 2006-11-21 22:22

但每一个功能,做得好时都能做出一个买点来的,能让老外送钱来就行呀![em03][em03]

济公 · 发表于 2006-11-21 22:20

功放输出短路如何对待?

locky_z · 发表于 2006-11-21 15:03

motoroal有一篇文档AN-485 High Power Audio Amplifiers with short circuit protection.pdf 详细说了第3种：双斜线电流限制保护电路的元件取值计算方法，就不贴出来了。

济公 · 发表于 2006-11-21 13:48

虽然你的这个线路是用在广播功放上的,但这个思路却一定也能运用到一般非对地线路上的![em03]

济公 · 发表于 2006-11-21 13:43

我刚刚看到你的这个帖,非常的谢谢你!你的提示最少解除了一个心中好久了的困惑,我所以一直没想到这个线路,只因我还没有真正设计广播对地输出功放!看来locky_z 师傅是个功放行业的高手,对这些功能线路都非常的了解(不是一般的了解!)非常希望在我有难题时能对到你的帮助!再一次谢谢你!

输入电龙 · 发表于 2006-11-23 20:52

看不懂也要顶图收课听了[em01][em01]

济公 · 发表于 2006-11-23 13:40

你的理论有点深,我一下还没看明白,有空再来!

jjhzc · 发表于 2006-11-23 09:33

不错,顶一下.

locky_z · 发表于 2006-11-22 22:37

以下摘自motoroal文档AN-485 High Power Audio Amplifiers with short circuit protection

功放输出短路如何对待?

下面以60W,8欧为例，   负载上RMS电压为(60*8)^(1/2)=21V，峰值电压为1.414倍=31V，假设功率管以及发射极电阻上总的压降为5V, 那么电源电压       Vcc=31+5=36V 60W时负载上的峰值电流Imax=Vp/RL=31/8=3.9A   以上图为例，Q11的发射极和集电极电阻都相等，那么VB11大于两个Vbe时，Q11完全导通，所以R6 R7上动作电压为1.5V时，因此 R6=1.5V / Imax =1.5/3.9=0.38 取0.39欧    如果负载纯电阻时，功率管上最大功耗发生在负载上电压为1/2Vcc时，此时功率管上功耗为Vcc^2 / (4*RL)=40W，但由于负载不是纯电阻，所以电流和电压有相移，最恶劣是相移为60度时，功率管最大功耗发生在负载达到最大电流或者最大电压时刻，此时达到Vcc^2 / (2*RL)=80W，所以设计时功率管最大功耗为80W而不是40W。所以保护动作点有两个地方， 1、一是发生在负载达到最大电流时，由于存在相移，此时负载上电压为Vcc/2，功率管上电压也为Vcc/2,    此时VB11=K1*Vr6max + K2 * Vcc /2              （1） 2、另一个时刻是负载上电压达到0，最恶劣时刻是相移-60度，此时电流为Imax/2,而功率管上电压为Vcc    此时VB11=K1*Vr6max/2 + K2 * Vcc               （2） 上面两个点保护电路都应起作用，因此1、2式的VB11都相等，那么可以得出    K1*Vr6max=K2*Vcc根据上面说的VB11大于两个Vbe,就取VB11=1.4V,那么可以得出    K1*Vr6max=K2*Vcc=0.933 而Vr6max=Imax*R6=3.9*0.39=1.53V    由上图可知K1=R12/(R8+R12)，另外设R12=470欧，可以算出R8=300欧而K2=R12'/(R12'+R10+R11)     其中R12'是R12和R8并联=R12//R8=183欧   稳压管在这里的作用是当输出负向电压时，会导致Veo这个电压超过Vcc,这时D3就起作用，限制了R11 R12上电压进一步增大，就不会产生误动作。   这里设Vz=7.5V，由于稳压管的作用   Vz * R12'/(R12'+R11) = 0.933，得出R11=1288,取1.2K 同样根据   Vcc * R12'/(R12'+R10+R11)=0.933 得出 R10=5.67K 为了使D3在超过Vcc的10%时才起作用，所以R10要降低10%,就取4.7K完整电路如下

功放输出短路如何对待?

不同功率下保护电路取值如下：

功放输出短路如何对待?

我现在在用的开机延时、中点保护，喇叭阻抗检测保护电路，元件很普通，只需要一只LM339(4比较器)，一年前已经贴过了，也很容易加上济公的短路保护检测。原理见下面的贴 <a href="http://www.hifidiy.net/bbs/dispbbs.asp?BoardID=2&ID=12170&replyID=&skin=0">http://www.hifidiy.net/bbs/dispbbs.asp?BoardID=2&ID=12170&replyID=&skin=0</a><img src="http://www.hifidiy.net/bbs/UploadFile/2005-6/200569154349739.gif" border="0" alt=""/>

济公 · 发表于 2006-11-22 21:31

这个线路是我以前用在民用AV功放上的成熟线路,原理就要请locky_z师傅来讲解了.

功放输出短路如何对待?

c820403 · 发表于 2006-11-22 21:01

呵呵,长知识.....

济公 · 发表于 2006-11-22 20:28

看来应该补充它才行!等我有空先.

济公 · 发表于 2006-11-22 20:26

这帖封了精华?

因心 · 发表于 2006-11-22 11:19

学习，很久都没有分析过电路了。

locky_z · 发表于 2006-11-24 22:46

<div class="quote">以下是引用济公在2006-11-24 19:47:00的发言： 我说的是图1这种形式:下面这个线路在实际测试中是没有问题的(但还没有用250V试验)从高频20KHZ到底频20HZ,每个管上应该还没有到150W,可是同样的线路一用到120V时就炸管了<img src="attachments/dvbbs/2006-11/2006112419472291196.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/2006-11/2006112419472291196.gif\');}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" /> </div>  管子虽然标着150W,但很难达到150W,例如即使是MJL4302这只新的230W管，在Vce=75下，最大电流也只能达到2A而已。你上面这个电路短路时电流已经2A了，到了120V的话，即使是MJL4302也耐不住1秒。   另外你图上说小信号时也有失真，是不是没有短路时也有失真？这个失真会不会是9014在反向输入信号时导致的失真？，三极管反向接法（CE对调），Hfe可能还有1-3左右。<div class="quote">以下是引用济公在2006-11-24 19:47:00的发言： 就是后来改用第三种线路,但在低频20HZ时还是炸管.最后测出E极电阻上在压限时有很高的振铃波.如何取值BC极电容<img src="attachments/dvbbs/2006-11/2006112221292730486.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/2006-11/2006112221292730486.gif\');}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" /> </div>你是说改成上面这个电路？不过我不了解为什么要加上R7这个这么大电阻？还有你说“压限”是什么意思？但RC如何取值和为什么有振铃，我也没有头绪。<div class="quote">以下是引用济公在2006-11-24 19:47:00的发言： 于第二句话的意思是:当预设偏置>0.3V时,那么当输出端在负的峰值时控制管也导通了,也就是空载就起控了,所以它是不能大于0.3V的,而用第三种线路却是个浮动嵌位电路,它是不会受到负峰值影响的,我的理能水平不是好高,但我试过确是如此的,不知你认为如何? </div>  你的理解对，第2种因为要输出端电压有可能为-Vcc,那么功率管上电压会达到2Vcc,因此Vce采样网络在这个时候也不能误动作，因此下面B这条线和X轴（电压轴）的交点是在2*Vcc的地方。 而第3种电路在负摆幅时，稳压管才起到钳位作用，正摆幅时稳压管不起作用的。<img height="379" src="http://www.hifidiy.net/bbs/UploadFile/2006-11/2006112415103273806.jpg" width="477" border="0" alt=""/>

济公 · 发表于 2006-11-24 19:56

对于第二句话的意思是:当预设偏置>0.3V时,那么当输出端在负的峰值时控制管也导通了,也就是空载就起控了,所以它是不能大于0.3V的,而用第三种线路却是个浮动嵌位电路,它是不会受到负峰值影响的,我的理能水平不是好高,但我试过确是如此的,不知你认为如何?

济公 · 发表于 2006-11-24 19:50

一个0.33欧的电阻通过2A电流时,就有0.66V的压降,足以起动控制管了....

[心得经验] 功放输出短路如何对待?

关于双斜线限流保护的计算举例

一种输出短路保护线路

浏览过的版块

社区贡献

优秀设计

新人进步