Индикатор перегрузки усилителя своими руками

Светодиодный индикатор уровня звука

Приветствую, уважаемые самоделкины!

В этой статье речь пойдёт о создании индикатора уровня мощности звука на выходе усилителя. Небольшая схема-приставка подключается к выходу усилителя и весело моргает светодиодами в такт музыке, в зависимости от громкости. Думаю излишне говорить о предназначении такого девайса — но если вы его ещё не собирали, то вперёд за паяльник. В данной статье предлагаю рассмотреть вариант такого устройства на микросхеме КА2281, схема представлена ниже.

Она содержит два независимых канала, каждый канал состоит из пяти светодиодов. На разъём CON1 подаётся напряжение питания 9-12В, на разъём CON2 — сигнал с выхода усилителя. Если усилитель слишком мощный, то сигнал с него можно уменьшить, поставив по одному регулировочному потенциометру на каждый канал. Токоограничивающие резисторы R1-R10 подбираются исходя из необходимой яркости светодиодов. Цвет светодиодов произвольный, выбирается на вкус. При этом нужно учитывать, что светодиоды разной яркости визуально могут отличаться по яркости свечения, поэтому, возможно, придётся подбирать сопротивление резисторов индивидуально для каждого цвета. Схема имеет высокое входное сопротивление и никак не влияет на звук.

Печатная плата выполняется методом ЛУТ, но можно нарисовать и маркером. В первую очередь запаиваются мелкие компоненты, резисторы, после них более объёмные конденсаторы. разъёмы, светодиоды и микросхема.

Список необходимых компонентов:

Резисторы
R1. R10 — 560 Ом
R11, R12 — 51 кОм
R13, R14 — 8,2 кОм

Конденсаторы C1 — 100 мкФ / 16 В
C2 — 100 нФ / 16 В
C3, C4 — 1 мкФ / 16 В
C5, C6 — 4,7 мкФ / 16 В

Полупроводники
IC1 — KA2281
D1. D10 — Светодиоды

Другое
CON1 — ARK2 (3,5 мм)
CON2 — ARK3 (3,5 мм)

Кстати, аналогом используемой микросхемы является TTA7666P, её также можно использовать. Светодиоды можно запаять на плату, но интереснее вывести отдельно на панель корпуса, если он предполагается. Либо встроить внутрь того же усилителя — плата не занимает много места. В собранном виде плата со светодиодами выглядит весьма симпатично. Удачной сборки!

Источник

Тема: ИНДИКАТОР перегрузки/выходной мощности..

Обратные ссылки

Опции темы

ИНДИКАТОР перегрузки/выходной мощности..

Хочу поставить на выходе усилителя вот такой вот индикатор, чтобы он начинал светиться кпримеру после 30-40 ватт, ну и при 100 ваттах тоже не перегорал.
Думаю это сделать следующим образом:
1. На выходе ставлю выпрямительный мостик(или диод), вот не знаю хватит ли диода, все-таки наверно мостик..(после диода получается плохое выпрямление, да и свет на светодиоде получается какой-то герц 50, гораздо хуже чем от батарейки например. )
2. ставлю резистор, чтобы ослабить ток..
3. ставлю стабилитрон на 3в, чтобы после выпрямления на светодиод не шло больше этих самых 3вольт..
4. ставлю красный светодиод..

Хочу получить советы по предстоящей сборке..может можно все сделать как-то по-другому и проще.
Не будет ли вся эта схема влиять на качество воспроизведения ??

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

В принципе всё верно, но хотелось бы уточнить четыре момента:
1. Ограничивающий резистор корректней ставить перед мостиком, тем самым уменьшая диодное шунтирование полезной нагрузки.
2. Последовательно, после мостика необходимо включить стабилитрон в обратном направлении, либо насколько диодов в прямом направлении для создания порога срабатывания устройства для исключения начальной подсветки светодиода.
3. Если параллельно на выходе диодного мостика включить подстроечный резистор как делитель напряжения, то появится возможность подстройки порога срабатывания индикатора.
4.Имеет мысл после диодного мостика попробовать установить электролитический конденсатор фильтра порядка 1мкФ для уменьшения флуктуаций мерцания.
В сязи с тем, что звуковая колонка имеет сопротивление нагрузки десятки Ом, то опасаться шунтирования схемой с килоомными параметрами не следует.

Последний раз редактировалось UN7CI; 10.07.2007 в 14:59 .

Источник

Индикатор перегрузки усилителя своими руками

Данная схема перегрузки может быть встроена в любой промышленный или любительский усилитель мощности без внесения изменений в схему самого усилителя. Она не влияет на его работу и не вносит искажений в усиливаемый сигнал. Для встраивания схемы индикации перегрузки необходимо лишь подключить напряжения питания +15 и -15 вольт, землю и входы схемы (это R47 и R48) к инвертирующему и неинвертирующему входам усилителя мощности, причем не важно который резистор к какому именно входу. Резистором R51 можно произвести подстройку порога срабатывания индикации перегрузки. При сопротивленни R51, равном 22 кОм, срабатывание индицирующего светодиода происходит при разнице напряжений на входах около 0,25 вольта.
Если требуется встроить схему в предварительный усилитель, микшер и т.п., то можно увеличить чуствительность схемы путем уменьшения значения сопротивления R51 вплоть до 2 кОм.
Схема работоспособна при питании от +/-5 вольт (резистор R58 необходимо в этом случае уменьшить до 150 ом) и до +/-18 вольт. Операционные усилители — любые, но DA1.4 должен иметь максимальный выходной ток не менее 20 ма.
Принцип работы схемы состоит в следующем:
попадая на схему дифференциального усилителя на DA1.1, синфазные сигналы подавляются до тех пор, пока значение сигнала на одном из входов не превысит значение на втором входе. Так и происходит при перегрузке усилителя: сигнал на входе усилителя превышает величину сигнала, поступающего на инвертирующий вход с выхода усилителя через делитель резисторов обратной связи. Далее следует двухполупериодный выпрямитель на DA1.2 и DA1.3. После него диод VD3 и единственный в схеме конденсатор 0,33 мкф образуют пиковый детектор. Далее стоит компаратор на DA1.4, срабатывающий при превышении напряжения на выводе 5 более 0,6 вольта. Опорное напряжение на выводе 6 компаратора необходимо для того, чтобы срабатывание индикации перегрузки было четким, без плавного перхода из выключенного состояния во включенное и для защиты от помех по входу 5. Резистор R56 — резистор утечки для входа 5, привязывает уровень входа к нулевому потенциалу в отсутствие сигнала.

Источник

Схема 300Вт УНЧ для сабвуфера с индикатором перегрузок

Усилители низкой частоты большой мощности нельзя отнести к обычным конструкциям, так как они по своей сути всегда достаточно сложны в изготовлении. Малейшая ошибка в процессе сборки приводит к тому, что все приходится начинать сначала, и это становится очень дорогим удовольствием.

Описываемый усилитель-достаточно серьезная конструкция, несмотря на его очевидную простоту и небольшие размеры. Усилитель может быть собран опытным радиолюбителем за несколько часов. Рекомендуется при сборке этого усилителя использовать печатную плату. Не пытайтесь собрать этот усилитель, если это ваша первая серьезная конструкция.

Напряжение постоянного тока в схеме достигает величины 110В, что может привести к серьезным поражениям электрическим током.

Рассеиваемая выходными транзисторами мощность достигает очень больших значений, поэтому при их установке необходимо тщательно соблюдать меры по обеспечению хорошего теплового контакта их с радиатором.

Усилитель предназначен для кратковременного режима работы на нагрузку сопротивлением 4 Ом, как обычно принято в сабвуферах.

В случае длительной работы усилителя в режиме номинальной мощности необходимо нагружать усилитель на АС сопротивлением не менее 8 Ом. При этом усилитель может качественно работать длительное время и отдавать мощность около 150 Вт. Для работы в непрерывном режиме при номинальной мощности на нагрузку сопротивлением 4 Ом необходима дополнительная установка еще 4 выходных транзисторов (по 2 в каждое плечо усилителя).

В усилителе нет защиты выходных транзисторов от короткого замыкания выхода. Короткое замыкание выхода мгновенно выведет из строя выходные транзисторы.

Конструктивно усилитель размещен в корпусе сабвуфера. Усилитель сохраняет свои рабочие характеристики при изменении напряжения источника питания не более чем на ±5 В. Принципиальная электрическая схема усилителя приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема усилителя

Усилитель выполнен по схеме, ставшей традиционной для большинства современных усилителей НЧ: с двухполярным питанием и дифференциальным каскадом на входе.

Цепочка R1, С2 служит для фильтрации радиочастотных помех. Сигнал подается на вход через неполярный конденсатор С1 емкостью 4,7 мкФ. Полное комплексное сопротивление этой емкости обеспечивает малый завал частотной характеристики на очень низких частотах. Если применить конденсатор с полистирольным или фторопластовым диэлектриком емкостью 1 мкФ, то при номинальном входном сопротивлении 22 кОм, завал на частоте 7,2 Гц будет около -3 дБ.

Дифференциальный каскад выполнен на транзисторах VT2 и ѴТЗ. Транзистор ѴТ1 выполняет функцию источника тока. База транзистора ѴТЗ соединена с выходом усилителя через резистор R12. Как только на выходе усилителя появится отличное от нуля постоянное напряжение, усиленный дифференциальным каскадом сигнал рассогласования поступит на последующие каскады и изменит их режим так, чтобы постоянное напряжение на выходе стало равно нулю. В случае идентичности параметров транзисторов ѴТ2 и ѴТЗ через нагрузку не протекает постоянный ток и, следовательно, разделительный конденсатор в цепи нагрузки можно не применять.

Низкочастотный сигнал, усиленный транзистором ѴТ2т снимается с нагрузочного резистора R5 и подается на базу транзистора ѴТ4. Далее усиленный низкочастотный сигнал подается на двухтактный усилитель на транзисторах VT5. VT8. Диоды VD2 и VD3 обеспечивают начальное смещение транзисторов выходного каскада и также размещаются на радиаторе. Они должны быть в хорошем тепловом контакте с радиатором усилителя. Нарушение этого правила приведет к тому, что температурный режим выходных транзисторов выйдет из под контроля и, как следствие, выход оконечных транзисторов из строя от температурного перегрева.

В выходном каскаде применены транзисторы 2SC3856 и 2SA1492. Их можно заменить на более дешевые М J21193/M J21194 или 2SC3281 / 2SA1302 соответственно. В качестве светодиода VD1 (рис. 1) можно использовать любой маломощный, зеленого свечения. Резисторы R10, R11 и R22 пленочные мощностью 1 Bt,R16. R21 проволочные мощностью не менее 5 Вт, остальные пленочные — 0,25 Вт. Поскольку выходной каскад работает в режиме класса В, усилитель имеет повышенные искажения в области высоких частот.

Глубокая ООС в области низких частот позволяет получить искажения на частоте 1 кГц около 0,04%. При выходной мощности 250 Вт пиковые значения мощности при переходных процессах могут достигать более 300 Вт. При применении в блоке питания мощного трансформатора и больших номиналов емкостей фильтра можно обеспечить устойчивую работу усилителя при выходной мощности до 350 Вт. В этом случае выходной каскад нужно собрать по схеме, приведенной на рис. 2, добавив 4 мощных транзистора VT13. VT16 и низкоомные резисторы R23. R26.

Несмотря на широкую полосу пропускания усилителя, искажения на частотах выше 10 кГц значительны. При измерении пиковой мощности напряжение источника питания “проваливалось” с 56 В до 50,7 В при нагрузке 8 Ом и до 47,5 В при нагрузке 4 Ом.

На рис. 3 приведена схема пикового индикатора перегрузки.

Индикатор перегрузки предназначен для слежения за режимом работы усилителя. Входы а и 6 индикатора подключены к базовым цепям дифференциального каскада усилителя. При линейном режиме работы усилителя напряжения в точках а и 6 равны. В случае перегрузки усилителя искаженный сигнал обратной связи поступающий на базу транзистора ѴТЗ дифференциального каскада, будет отличаться от входного сигнала и на выводе 1 микросхемы DA1.1 появится напряжение ошибки, которое усиливается усилителем на DA1.2 и поступает на пиковый детектор DA2.1 . DA2.2.

Рис. 2. Схема выходного каскада

Индикатором перегрузки является светодиод VD3 красного цвета, включенный в колле торную цепь транзисторного ѴТ1. Время свечения светодиода в сл чае появления даже кратковременн го сигнала ошибки определяется п стоянной времени цепочки C3R12. Р гулировка индикатора заключается установке движков потенциометров F и R9 в положение, при котором свеч ние светодиода VD3 наступает при н личии нелинейных искажений выходн го сигнала.

Рис. 3. Схема пикового индикатора перегрузки

Параметры

Лабораторные измерения параметров усилителя показали следующие результаты, приведенные ниже.

Выходная мощность, Вт
при RH = 4 Ом	240
Пиковая мощность, Вт	185
пРиТимп = 10мс	172
Номинальное входное напряжение, В	1,3
Уровень собственных шумов, дБВ.	-63
Отношение сигнал/шум, дБ	92
Коэффициент искажений, %	0,4
при РВых — 4 Вт, F = 1 кГц	0,04
при РВых = 4Вт, F = 10 кГц	0,04
Время нарастания, В/мкс	>3
Ширина полосы пропускания, кГц	30

Блок питания

Схема блока питания приведена на рис. 4.

Трансформатор необходимо использовать с мощностью не менее 400 Вт и выходным напряжением 2×40 В.

Рис. 4. Схема блока питания

Конденсатор С1 должен быть рассчитан на напряжение не менее 240 В, мостовые выпрямители — на ток 35 А, конденсаторы фильтра — на рабочее напряжение не менее 63 В, емкость конденсатора фильтров — 4700. 10000 мкФ.

Автор статьи: ft. Elliott. Статья опубликована в РЛ, №3. 4, 2002 г.

Источник