Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze...

398216 Usunięty 31 May 2023 23:04 1950 8
  • Każdy wzmacniacz powinien mieć taki układ. Ale właściwie dlaczego? Czy bez niego grać nie będzie? Będzie. A czy bez niego będzie grać źle? Nie, nie będzie grać źle.
    Grać będzie, ale z tym układem będzie grać dłużej... ;)

    Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze...


    Kolejny KiT z Chin to płytka plus elementy do samodzielnego złożenia układu opóźnionego załączenia głośnika mającego dodatkową funkcję - zabezpieczenie kolumn przed wystąpieniem napięcia stałego na wyjściu wzmacniacza. Oczywiście - napięcie stałe może pojawić się tylko w wypadku uszkodzenia wzmacniacza mocy. I każdy "Młody Zdolny" zacznie się zastanawiać, czy jest mu to potrzebne - przecież nie przewiduje uszkodzenia wzmacniacza! Nie po to go robi, by go spalić. Owszem. To prawda, jednak czasem taka sytuacja jednak się wydarza i w wypadku braku takiego zabezpieczenia odłączającego głośniki (lub braku refleksu ;) ) prócz wzmacniacza do naprawy będzie też i kolumna (lub dwie... - oby nie).

    A w zasadzie, kiedy można uszkodzić wzmacniacz w takim razie?
    No cóż... Takich sytuacji czy może raczej nieszczęśliwych zbiegów okoliczności, wbrew pozorom jest wiele.
    Kilka z nich:
    a) Przeciążenie wzmacniacza - czy to prądowe, czy termiczne. W obu wypadkach może dojść do sytuacji, gdy tranzystory mocy (przeważnie one) uznają, że dłużej takiego traktowania znieść nie mogą i... palą się robiąc piękne zwarcie - zwarcie szyny zasilającej z wyjściem głośnikowym. Stałe napięcie dociera do kolumny/głośnika i w krótkim czasie doprowadza do spalenia cewki głośnikowej.
    b) Nieszczęśliwy zbieg okoliczności - np. zwarcie wyjścia głośnikowego podczas pracy wzmacniacza - popłynie wówczas prąd zwarcia z zasady wyższy od dopuszczalnego prądu kolektora tranzystora końcówki; ten pali się, mamy zwarcie i... jak wyżej.
    c) Błąd w samym wzmacniaczu lub uszkodzenie któregoś z elementów, z jakich jest złożony - często obecnie czytamy o "podróbkach" tranzystorów, o wybrakowanych elementach taryfikacjach na rynek. Taki element może być sprawny "na mierniku", ale pod określonym (większym) prądem lub napięciem - uszkadza się.

    Sam kilkakrotnie miałem okazję "naciąć się" na takie elementy - np. stabilizator LM 7812, który uszkadzał się (bez obciążenia na jego wyjściu) przy zasilaniu go napięciem niższym od nominalnego - bywało, ze nawet wystarczało 16V by "odleciał" zwierając wejście z wyjściem. Dopóki napięcie wejściowe nie przekroczyło wartości krytycznej - działał i to nawet poprawnie. Inny przykład - kondensator 100uF na 25V, który strzelał (dosłownie!) przy zasilaniu go napięciem rzędu 16-18V.
    Takich rzeczy przewidzieć nie można, nawet kupując elementy od "sprawdzonego"/"znajomego" sklepu może się trafić na bubla (wspomniane stabilizatory kupiłem właśnie w takim "znajomym" sklepie, w którym do tego momentu nigdy podobnych niespodzianek nie było.

    No OK. Więc mam nadzieję, ze przekonałem tych, którzy dotychczas jeszcze wątpili w konieczność zabezpieczenia.

    Przejdźmy do zestawu.
    Pochodzi (jak wskazuje tytułowa fotka) z Aliexpress. Kosztuje - w porównaniu do kolumny średniej nawet jakości - niewiele. Przy okazji dostarcza frajdy ze składania lutowania i (co chyba najważniejsze!) działania układu.
    A jak on wygląda?
    Przesyłka po rozpakowaniu zawiera wszystkie elementy wraz z płytką drukowaną w torebce antystatycznej:

    Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze... Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze... Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze...


    Otwieramy, wysypujemy zawartość (uważając, by niczego nie zgubić) i...

    Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze...


    …i sprawdzamy, czy niczego nie brakuje. Dobrym zwyczajem producentów podobnych co do trudności zestawów jest opisywanie na płytce wartości elementów - dzięki temu nawet bez schematu możemy szybko i bezproblemowo sprawdzić zawartość i uzbroić płytkę w elementy do lutowania.

    Przypominam, że dla wygody podczas montażu, najlepiej zaczynać od lutowania elementów "niskich" - czyli najmniej wystających ponad powierzchnię płytki. Dzięki temu podczas lutowania płytka (jeżeli nie umocowana w jakimś imadle do płytek czy po prostu leżąca na stole) nie będzie nam się za bardzo poruszać. W wypadku tego zestawu (a i wielu podobnych też) takimi najniższymi elementami są rezystory leżące:

    Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze... Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze...


    Wstawiamy w odpowiednie miejsca po kilka sztuk (co by podczas lutowania nam ich nóżki nie przeszkadzały) i lutujemy. Po sprawdzeniu, czy nie zrobiliśmy zwarć i czy sam lut wygląda poprawnie - ucinamy wystające ponad cynę nóżki. Możemy montować kolejne elementy i kolejne, aż skończymy i wszystko zostanie poprawnie wstawione w płytkę i zlutowane.

    Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze... Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze... Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze...


    Jak na ostatnim zdjęciu widać - nieco nam się płytka zachlapała topnikiem z cyny - nie ma problemu. Może tak zostać (kalafonia nie dość, że jest izolatorem, to na dodatek zabezpiecza powierzchnię płytki i same luty przed wpływem czynników atmosferycznych), ale jak nam się to nie podoba - możemy zmyć. Kilka kropli IPA na powierzchnię płytki, chwilę czekamy i... szorujemy - najlepiej jakąś starą szczoteczką do zębów. Od tego momentu służyć nam będzie wyłącznie do tego celu.
    Po pierwszym myciu uzyskujemy już zadowalający estetycznie efekt:

    Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze...


    I w zasadzie możemy już otwierać szampana (bezalkoholowego rzecz jasna!) - skończyliśmy montaż. Do pełnego sukcesu wypadałoby jeszcze sprawdzić, czy działa poprawnie. Podłączamy więc zasilanie i słuchamy - po ok. 3 sekundach słyszeć będziemy "klik" przekaźników. Dla zasady i uciszenia własnych wątpliwości możemy pod wejście i wyjście przekaźnika (najpierw jednego, potem i drugiego) podłączyć omomierz i obserwować jego wskazania.
    W moim wypadku działało "od pierwszego kopa" (jak mawiają Harleyowcy) - trzy sekundy i omomierz (na zakresie z piszczkiem dla wygody) "dał głos".
    Poniżej filmik z prób:





    Po kolei spróbuję wyjaśnić - podłączam zasilanie (we wzmacniaczu musi to być odrębne od reszty zasilanie z transformatora o napięciu ok. 12-15V AC o prądzie nieco większym od 60mA)* - zapala się dioda sygnalizująca awarię (wyłączenie głośników), a po ok. 3 sekundach dioda gaśnie i jednocześnie załącza się zasilanie na cewki przekaźników. Głośniki podłączone. Po podłączeniu na wejście (ze wzmacniacza) przekaźnika napięcia stałego - dioda się zapala i w tej samej chwili odłączane jest zasilanie przekaźników. Głośniki zostają odłączone. Ten stan trwa do chwili, gdy nie wyłączymy zasilania i podłączymy znów. Jeśli uszkodzenie (napięcie stałe na wyjściu którejś końcówki mocy) zniknie - przekaźniki się załączą.
    Takie działanie z "zatrzaskiwaniem się" stanu awarii (odłączone głośniki) powoduje, że musimy wyłączyć wzmacniacz (jeśli chcemy go znów słuchać) i włączyć wyłącznikiem zasilania - daje to czas na zastanowienie i ew. usunięcie awarii. Bez jej usunięcia (czyli gdy na wyjściu głośnikowym nadal jest napięcie stałe) wzmacniacz nie załączy przekaźników, napięcie stałe nie dostanie się na głośniki i nie uszkodzi ich.

    Sam moduł zabezpieczenia posiada własny mostek prostowniczy i stabilizator zasilania 12V potrzebnego do załączenia przekaźników, więc działa niejako "autonomicznie" - dlatego zasilanie powinno być odrębne od zasilania wzmacniacza (może pochodzić z tego samego transformatora, jeżeli ma on dodatkowe uzwojenie o parametrach podanych wcześniej (szukaj w tekście zdania oznaczonego gwiazdką).
    Same przekaźniki mogą załączać / przewodzić prąd o wartości do 10A, więc zakres zastosowań (co do mocy wzmacniacza) jest dość spory.

    Pozdrawiam.

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    398216 Usunięty
    Level 43  
    Offline 
  • #2
    Mateusz_konstruktor
    Level 33  
    Sprawdźmy tenże wytwór made in China.
    Po kolei.
    1. Czym skutkuje wyłączenie i szybkie ponowne załączenie?
  • #3
    398216 Usunięty
    Level 43  
    Mateusz_konstruktor wrote:
    Czym skutkuje wyłączenie i szybkie ponowne załączenie?
    Dokładnie tym co opisałem. Jeśli zostanie wykryta awaria na wyjściu, nie włączy przekaźnika. Stała czasowa jest czynnikiem w tym momencie pozwalającym na wcześniejsze sprawdzenie czy uszkodzenie zostało usunięte czy jest nadal. W każdym razie - to na marginesie - nikt myślący nie będzie robić z wyłącznika sieciowego klucza telegraficznego; Kolega sugeruje że tak jest?
  • #4
    minus3db
    Level 11  
    Ja tylko dodam, odnośnie tego klucza telegraficznego (chociaż Kolega opisał, że będzie OK, więc piszę tylko dla zasady), że użytkownik nie musi tego robić. Chociaż mógłbym - chwila zawahania: chcę/nie chcę / chcę. Zdarzyło mi się tak z OTV Jowisz. Takim "pśtykaniem" coś tam uszkodziłem Tacie i telewizor poszedł do ZURiTu. A ja do wysłuchałem swoje :)

    Problemem może być jednak sam wyłącznik sieciowy z niepewnym kontaktem. Zwłaszcza w dobie spotykanych w handlu wątpliwej jakości podzespołów. Kiedyś o mało co nie pozbawił mnie oka pewien układ z dużymi indukcyjnościami, który po serii "strzałów" z pokruszonego wyłącznika bakelitowego walnął takim przepięciem, że zapamiętałem tylko huk, dym i roztrzaskane kondensatory, fragment obudowy jednego z nich wbił mi się w policzek.

    Tak, że może i scenariusz nieczęsty, ale realny - z powodu czysto mechanicznego. No ale skoro w momencie trwania stałej czasowej (jak mniemam niezmiennej się w krótkim czasie, przeciwnie do układów RC, gdzie już naładowany kondensator nie utrzyma interwału) układ sprawdza, czy wszystko jest OK, to nie ma problemu.
  • #5
    Mateusz_konstruktor
    Level 33  
    398216 Usunięty wrote:
    Dokładnie tym co opisałem. Jeśli zostanie wykryta awaria na wyjściu...

    Mam na myśli normalne użytkowanie.
    Przykładowo przypadkowo wyłączam wzmacniacz mający wbudowany ten układ i zaraz włączam go z powrotem.
  • #7
    398216 Usunięty
    Level 43  
    Krzysztof Kamienski wrote:
    Ten układ ma jeszcze tą cechę, że eliminuje stuk w głośnikach przy załączaniu i wyłączaniu wzmacniacza spowodowany ładowaniem się kondensatorow do pełnego napięcia.
    W zasadzie to jego jedna z podstawowych funkcji. Po pojawieniu się napięcia zasilania (zmienne napięcie jest prostowane i podawane na przekaźnik dopiero po upływie kilku sekund potrzebnych na naładowanie kondensatora w stałej czasowej), a więc daje czas elektronice wzmacniacza na ustabilizowanie się napięć na wszystkich punktach; naładowanie kondensatorów w układzie następuje "po cichu" - głośnik "wisi" w powietrzu. Dopiero po tych kilku sekundach (w praktyce w zależności od rodzaju układu wzmacniacza może to być nawet pół sekundy do dwóch) załączony zostaje głośnik.
    Mateusz_konstruktor wrote:
    Przykładowo przypadkowo wyłączam wzmacniacz mający wbudowany ten układ i zaraz włączam go z powrotem.
    Jak pisałem - po odłączeniu zasilania na zasilaniu przekaźnika napięcie zmniejsza się szybko - przeważnie szybciej niż użytkownikowi przyjdzie ochota na ponowne włączenie sprzętu. Ponowne załączenie powoduje wiec cały cykl pracy zabezpieczenia od początku - wzrost napięcia na kondensatorze stałej czasowej i załączenie przekaźnika po określonym (stałą czasową) przekaźnika. Jeśli by jednak nastąpił chwilowy zanik napięcia kondensator stałej czasowej nie zdoła się rozładować i przekaźnik będzie załączony cały czas. Oczywiście jeśłi przed tym zanikiem napięcia był załączony. Gdyby jednak układ wykrył awarię - nie pozwoli na załączenie przekaźnika gdyż zabezpieczenie resetuje się dopiero po wyłączeniu zasilania; do tej pory układ jest "zatrzaśnięty" i nic nie wpłynie na jego zwolnienie.
    Inaczej mówiąc - jeśli zanik napięcia jest krótki na tyle że układ nie zdąży się zresetować - nie zmieni swojego stanu pracy.

    Wiem do czego zmierzał Kolega Mateusz Konstruktor pytając o szybkie wyłączanie i włączanie zasilania - owszem wywołany wówczas skok napięcia na zasilaniu wzmacniacza może wywołać zakłócenie sygnału (trzask w głośniku) i na to już omawiany układ wpływu nie ma. Od tego są inne układy - np. filtr zakłóceń na wejściu zasilania sieci, układ miękkiego startu czy tp.
    Ten układ ma za zadanie ochronę przede wszystkim kolumn głośnikowych przed pojawieniem się silnego "trzasku" podczas włączania zasilania i odłączenie (natychmiastowe praktycznie) głośników w wypadku gdy na wyjściu wzmacniacza pojawi się napięcie stałe. Tak więc zarówno głośniki wysoko-tonowe (trzask) jak i niskotonowe (stałe napięcie) ocaleją, a przy okazji brak zamknięcia obwodu przez oporność głośnika wykluczy powstanie większych niż pierwotne uszkodzeń w samym wzmacniaczu mocy (co szczególnie częste w wypadku prób kolejnych włączenia zasilania bez tego układu). Mało kto wie bowiem, że kolej ne włączenia uszkodzonego układu powodować mogą uszkodzenie kolejnych (ocalałych w czasie pierwotnego uszkodzenia) elementów.
    Oczywiście idealnym zabezpieczeniem nie jest ani TEN układ ani żaden inny - niestety, ale jak każde zabezpieczenie pozwala jedynie dać "czas do namysłu" użytkownikowi, jeśli ten jest na tyle "zdolny" nie ważne jaki układ i ile by ich nie było to i tak znajdzie sposób by spalić dokumentnie wszystko - wzmacniacz i kolumny a może i mieszkanie...Niestety, ale jak każde urządzenie techniczne wymaga od użytkownika minimum kultury technicznej.
  • #8
    kris8888
    Level 38  
    Czy ten układzik na pewno reaguje na obydwie polaryzacje napięcia stałego względem masy? Bo jak tak próbuję analizować jego schemat po ścieżkach na płytce to nie jestem tego pewien. Zwłaszcza ta polaryzacja kondensatorów elektrolitycznych wprowadza pewne zamieszanie. Mógłbyś to przetestować? A może jesteś w stanie zrysować schemat? Wydaje się mało skomplikowany ale na podstawie samych zdjęć można się pomylić.
    Układ prościutki a jakże przydatny, zwłaszcza w wielu starszych, polskich wzmacniaczach Unitry. Jedynie do pełni "szczęścia" przydałby się na tej płytce jeszcze jakiś prosty układ kontroli temperatury radiatorów we wzmacniaczu, z regulacją progu od którego następowałoby odłączenie obciążenia (głośników). Wtedy byłaby już nie tylko protekcja samych głośników ale i częściowo wzmacniacza.
  • #9
    Mateusz_konstruktor
    Level 33  
    @398216 Usunięty
    Kolega nie zrozumiał, na myśli mam powszechnie znaną wadę tego układu czasowego będącego kanonem podręczników szkolnych i poradników dla hobbystów.
    Jednocześnie ten artykuł z powodu pominięcia omówienia tejże wady i sposobów jej eleminacji należy traktować niewiele ponad tzw. clickbait z sugestią w stronę pokazu zlutowania układu z wcześniej przygotowanego zestawu elementów.
    Powracając do sedna sprawy.
    Generalnie chodzi o gromadzenie ładunku w kondensatorach, a na którym są oparte konstrukcja i jej zasada działania.
    Podczas wyłączenia i następnie szybkiego załączenia, pozostająca w takiej sytuacji część tegoż ładunku powoduje skrócenie czasu opóźnienia załączenia.
    W skrajnym przypadku występuje zbyt małe opóźnienie skutkujące faktycznym brakiem ochrony kolumn, a na ochronie której opiera się cel całego tego układu.
    Mamy większy lub mniejszy stuk wydobywający się z głośników, ale też są sytuacje dość niepostrzeżenie dla przeciętnego użytkownika uszkodzenia głośników wysokotonowych bez dźwięku temu towarzyszącego.
    Zjawisko występuje szczególnie w przypadku wzmacniaczy o sporej mocy i podłączenia pod nie kolumn o mocy znacznie mniejszej.
    Takie połączenie jest popularne w przypadkach sprzętów używanych w mieszkaniach.
    Niewiele osób kojarzy ze sobą te fakty, a układ opóźnianego załączania kolumn jest jednak wręcz niezbędny.
    Kuriozum zaprezentowanego przez Kolegę zestawu do samodzielnego montażu jest istnienie stosownych pól lutowniczych przeznaczonych na rezystory rozładowujące ten pozostający ładunek i jednoczesny brak ich uwzględnienia w zestawie.
    Na poniższym zdjęciu zaznaczyłem te miejsca kolorowymi obwódkami.
    Budujemy wzmacniacz - opóźnione załączanie głośników i coś jeszcze...