Всё, что вы хотели знать о защите акустических систем, но боялись спросить (часть первая)

Встраиваем усилитель для колонок в компьютер

Любят мои детишки компьютер погонять.. И вот в один прекрасный день компьютерные колонки полыхнули синим пламенем, в связи с чем стали у меня периодически пропадать наушники. А так как детей двое, своих наушников я практически не видел. Долго так продолжаться не могло и тогда сообщил им: «я что нибудь придумаю с колонками».

Используемые инструменты: паяльник, пассатижи, бокорезы, шуруповёрт, сверло 8мм, многожильные провода, припой, винтовые контакты, плата усилителя.

Было решено не покупать новые, а приспособить не используемые задние колонки от ресивера 5.1. Но к ним необходим усилитель. Готового усилителя нет. Откопал в закромах давно купленную на Алиэкспресс плату с усилителем класса D — долго лежал, ждал своего часа.

Это цифровой усилитель на микросхеме TA2024 корейского производителя Tripath, высококачественный усилитель мощности с малым коэффициентом нелинейных искажений и высоким КПД.

Характеристики усилителя, указанные производителем:

— усилитель класса D; — напряжение питания 9-14В; — высокая чувствительность; коэффициент нелинейных искажений: — 0,1%, 9Вт, 4Ом; — 0,1%, 6Вт, 8Ом; — 10%, 15ВТ, 4Ом; — 10%, 10Вт, 8Ом; — КПД 84%, 15Вт, 4Ом; — КПД 90%, 10Вт, 8Ом; — защита от перенапряжений; — защита от перегрузок; — защита от превышения температуры. Размеры: 90×53 мм.

Шаг 1.

Размещение платы усилителя в корпусе компьютера Сначала предполагался отдельный корпус с блоком питания, но в процессе от этой мысли отказался и решил разместить усилитель прямо в компьютере. Питание будем брать от блока питания компьютера, благо там есть +12 v. Теперь вопрос: куда и как закрепить плату усилителя в корпусе компьютера. В моём случае решил закрепить усилитель на дне корпуса, поближе к источнику звукового сигнала. Стойки сделал из винтов с надетыми трубочками. От сверления корпуса отказался по причине образования при сверлении металлических стружек, которые могут что нибудь замкнуть. Приклеил стойки к корпусу термоклеем.

Шаг 2.

Делаем контакты для подключения колонок Для подключения колонок нашёл винтовые контакты от какого-то старого прибора. Разместил их на заглушке для PCI слота компьютера. Для этого разметил и просверлил в заглушке четыре отверстия диаметром 8 мм. Прикрутил контакты. Вставил на место и закрепил заглушку.

Осталось произвести все подключения.Шаг 3.

Электрические подключения Оставалась проблема откуда брать звуковой сигнал. В мануале материнской платы вычитал где на ней есть звуковой выход.

Для подключения к усилителю немного переделал аудио шнур от привода cd-rom. У меня получилось так. На других материнках подключение может отличаться, надо смотреть по месту. Усилитель чувствительный, при подключении на прямую на минимальной громкости слышны помехи от работающего компьютера. Так как у усилка нет регулировки уровня входного сигнала нужно поставить на вход переменный резистор. Вместо этого я спаял делитель напряжения как на схеме.

Вот что получилось.

С такими параметрами максимальная громкость меня устроила(ну что бы соседи не вешались), шумов от помех не слышно. Для подключения к питанию отрезал от старого компьютерного вентилятора MOLEX разъём.

Все зачищенные участки проводов залуживал припоем. Припаял к винтовым контактам отрезки проводов, примерил по месту, лишнее — долой, концы зачистил, залудил. Все проводки зажал винтами на клеммнике усилителя.

Все приготовления закончены и вот первое включение. Ну что сказать, усилитель работает, звук лучше чем у старых компьютерных колонок, а самое главное дети довольны и наушники вернулись к хозяину и по времени уложился в 2 часа.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Встраиваемый усилитель — модуль для активной акустики

Наше предложение по встраиваемым усилителям мощности звука адресовано производителям акустических систем, а также пользователям звукового оборудования, предпочитающим конструировать акустические системы самостоятельно, заказывая у поставщиков лишь динамики и усилители, предпочитая собирать звуковые колонки на местах, под свои задачи. Мы предлагаем производителям активных акустических систем и частным лицам встраиваемые усилительные модули для активной акустики. Базовые модели усилительных встраиваемых модулей производятся из расчета мощности 400Вт RMS на 4/8ом и 700Вт RMS на 2/4ом. Мы производим в том числе сдвоенные усилители (двухканальные) и усилители с мостовыми вариантами включения, а также биампные системы с кроссоверами (с разделением звукового сигнала на НЧ канал для сабвуфера и 1 или 2 СЧ-ВЧ канала для сателлитов). Конфигурация обсуждается индивидуально, стоимость зависит от количества звукоусилительных блоков в партии.

Применённые детали и настройка

Герметичные реле обычно меньше по размерам, поэтому легко устанавливаются с минимальными доработками печатной платы. Поскольку я расположил реле и зажимы с винтовыми клеммами достаточно плотно, при повторении платы надо убедиться в идентичности размеров зажимов, в противном случае чуть-чуть подкорректировать печатную плату. Можно обойтись без зажимов, это даже надежнее, но неудобно, особенно при настройке макетов усилителей.

При отсутствии ошибок в монтаже и исправных деталях, схема начинает работать сразу
, надо только рассчитать резистор ограничения тока через обмотку реле.Например, питание +18 В, реле на 12 В сопротивлением 280 Ом. Рабочий ток реле 12 В/280 Ом = 43 мА.Погасить надо 18В − 12В − 2В (падение напряжения на открытом TL431) = 4 Вольта.4 В / 43 мА = 100 Ом. Мощность резистора 43 мА х 4 В = 170 мВт, т. е. нужен резистор от 0,25 Вт и выше. На плате этот резистор «стоит», это сделано, чтобы можно было ставить резисторы разных габаритов и с запасом по мощности до 2 Вт.

Все диоды, кроме шунтирующего обмотку реле, практически любые маломощные, надо только не забыть, что маркировка полоской на корпусе диодов КД522 и других советских, обратная импортной маркировке.

При проблемах в работе, в первую очередь надо проверить правильность установки деталей, особенно диодов, транзисторов и TL431. Затем проверить качество паек (у меня плохо паялись выводы диодов), для этого надо хорошо промыть плату и осмотреть пайки с лупой (или с хорошим глазом).Затем проверить режимы по постоянному току, напряжения на базах транзисторов должны соответствовать указанным на схеме ± 0,1 В.

Поскольку среди начинающих любителей есть страсть к гигантомании и усилителям мощностью в сотни Ватт и с напряжением питания усилителей порядка ± 50 В, надо помнить, что чем больше мощность усилителя, тем большие токи протекают через контакты реле, при высоких напряжениях возрастает вероятность возникновения дуги между разомкнутыми контактами реле.

В этом случае на данной плате может быть установлено любое реле с одной группой контактов, это реле будет промежуточным и управлять другим, более мощным реле с контактами, рассчитанными на бОльший ток и с увеличенным расстоянием между разомкнутыми контактами. К этому мощному реле можно будет подвести провода бОльшего сечения.

Универсальность данного узла защиты со «своим» питанием и в том, что его можно подключить к выходам мостового (как правило, повышенной мощности) усилителя. Общий провод соединяют не с общим проводом усилителя, а с одним выходом усилителя, а один вход узла защиты со вторым выходом мостового усилителя.

При установке узла защиты в готовую конструкцию, надобность в отдельном блоке питания отпадает (для обычного, не мостового усилителя).

Испытания защиты

Устройство для защиты от выхода из строя динамиков акустических систем

Часто, при включении усилителя, мы слышим неприятный «хлопок» в динамиках своей акустики. Если регулятор громкости был близок к максимуму громкости, то мы рискуем «спалить» динамики в своих АС. Для того, чтобы защитить динамики и собственные уши от «хлопков» переходных процессов в момент включения, необходимо либо принять специфические решения в схемотехнике самого выходного каскада усилителя, либо просто обеспечить подключение акустических систем к выходу усилителя с небольшой задержкой, достаточной для бесшумного пуска усилка…

Предлагаемое устройство обеспечивает задержку по времени в момент включения усилителя (время задержки регулируется от 1 до 6 секунд) и обеспечивает защиту дорогостоящих динамиков при выходе из строя — пробое транзисторов выходного каскада или специализированных микросхем — аудио усилителей. В случае пробоя в выходном каскаде акустические системы будут мгновенно отключены, останутся целыми невредимыми.

Данное устройство защиты может использоваться совместно с любым стерео усилителем мощности с напряжениями питания выходного каскада до ±50В. Само устройство питается от однополярного источника питания напряжением 12В. Защитное устройство собрано на плате размерами 70х45 мм.

Подключение проводов от усилителя, к разъёмам подключения АС и к источнику питания осуществляется при помощи винтовых клемм установленных на плате. Максимальный ток, коммутируемый реле составляет 10А. По заказу возможно изготовление устройств защиты на токи до 30А. Данным устройством можно дооборудовать любой существующий усилитель либо применить в «новострое».

Стоимость собранного и проверенного устройства: 160
грн.

Стоимость набора для сборки: 120
грн.

Стоимость печатной платы с маской и маркировкой: 55
грн.

На фото выше то, что получилось в итоге. Чем хороша качественная аппаратура, в том числе аудио усилители, так это наличием всякого рода дополнительных узлов, которые помогают сохранить жизнь отдельным схемам внутри усилителя, а также подключаемым к усилителю узлам

Летом в порыве ностальгии я собрал себе простенький, но тем не менее хорошо звучащий усилитель . И так как прибор ручной работы, то захотелось в него добавить блок защиты АС от внезапных проблем внутри усилителя. У нас же не военная приемка. Так что защита может пригодится =)

Например, вдруг какой-либо канал усилителя выйдет из строя и вместо переменного напряжения у него на выходе появится большое постоянное. От которого АС сначала чихнет, а потом выплюнет диффузор далеко за пределы своей коробки.

Работает она просто. Во-первых, задерживает подключение АС к усилителю. Благодаря этому нет щелчков в АС при включении усилителя. Во-вторых, отключает АС от усилителя, если на его выходе появляется постоянное напряжение большее +/- 1.5 В

Я немного подредактировал исходную ПП для своих нужд и целей. Но в целом использовал, что нашел в сети. Спасибо нашему радиолюбительскому миру, жить в котором с появлением интернета стало значительно лучше и интересней =)

При сборке использовались вперемешку импортные и отечественные компоненты. Я так думаю, что беды в этом никакой. Я его слепил из того, что было. Покупал разве что рэлюшки.

За 8 месяцев активной, ежедневной эксплуатации усилитель (вместе с защитой) показали себя прекрасно. Конечно я не выжимал все 70Вт с каждого канала (в домашних условиях даже 10 Вт уже достаточно громко, а на 20-30Вт соседи готовы застучать в стеночку).

Проблема в сложности АСУ ТП или в интеграторах?

Какие требования предъявляет проблематика защиты АСУ ТП к интеграторам И Б? На мой взгляд, требуется сочетание опыта в сфере защиты информации и опыта реализации проектов по созданию инфраструктуры АСУ ТП. Необходимо знание специфики работы промышленных систем и особенностей работы сетевых протоколов АСУ ТП, умение ориентироваться в рекомендациях отечественных регуляторов и западных стандартов. Поэтому крайне желательно наличие среди специалистов интегратора как инженеров по АСУ ТП, так и специалистов по ИБ (такое сочетание, как инженер АСУ ТП и специалист И Б, в одном лице — достаточно редкое явление).

Подход к обеспечению ИБ в любой отрасли должен быть комплексным, и защита АСУ ТП не является исключением. Должна быть проведена оценка угроз ИБ. разработаны правила политики безопасности и т.д. Если же говорить о технических аспектах защиты, то. как известно, АСУ ТП логически разделяют на три уровня:
• верхний уровень, или уровень визуализации, диспетчеризации и сбора данных;
• средний уровень, или уровень контроллеров;
• нижний уровень, или уровень контрольно-измерительного оборудования.

В действительности далеко не во всех проектных организациях есть инженеры по системам АСУ ТП, а также имеется опыт реализации проектов по защите АСУ ТП. Также в проектных организациях не часто встречаются выделенные подразделения безопасности АСУ ТП, специализирующиеся на изучении проблемы и наращивании компетенций в данной области. При этом наблюдается позиционирование практически всех системных интеграторов как обладателей экспертизы в области защиты АСУ ТП.

Если говорить о существующем сегодня подходе к защите АСУ ТП, то он во многом перенесен из других отраслей. Как правило, это защита на сетевом (IP) уровне, с хорошо знакомыми интеграторам средствами защиты и организационными мерами. Отчасти в этом есть здравый смысл, тем более что тенденция развития систем АСУ ТП активно смещается к использованию стека протоколов TCP/IP и к стандартным ОС, что добавляет классические сетевые угрозы ИБ. Но в целом такой подход больше похож на «делаем что умеем». Зачастую не выполняется даже комплекс банальных мер защиты в самих сегментах АСУ ТП. Интеграторы и владельцы подчас боятся затрагивать сегмент АСУ ТП, особенно на его нижних уровнях. Учитывая, что в нем основной целью злоумышленников является контрольно-измерительная информация, данный подход, мягко говоря, не эффективен. Также не всегда возможна реализация рекомендаций отечественных регуляторов и западных стандартов без ущерба нормальному функционированию систем АСУ ТП.

К примеру, полная изоляция сегментов АСУ ТП подчас технически невозможна без ущерба функциональности системы, но в некоторых случаях регуляторы предъявляют такие требования к конкретным владельцам КСИИ.

Находить изящное, не конфликтующее и действительно функциональное решение в таких условиях является непростой задачей для интегратора при защите АСУ ТП.

Использование микросхем

С появлением интегральных микросхем перед радиолюбителями открылись новые возможности, реализация которых привела к появлению оригинальных схем защиты АС.  Примером наиболее подходящих микросхем являются 3 нижеприведенных типа.

1. Тип LM339 (счетверенный компаратор) защищает громкоговорители как от бросков напряжения, так и от высоких показателей постоянного выходного напряжения УНЧ. Такие микросхемы обеспечивают необходимую задержку включения звуковых колонок .
2. К142ЕН1 дают возможность запитать схему защиты АС непосредственно от сигнала звуковой частоты. Благодаря данной микросхеме отключение динамиков происходит при перегрузке и/или появлении на выходе УНЧ напряжения разных полярностей.
3. UPC1237HA  является оптимальным вариантом, подразумевающим защиту «все в одном», а именно: наличие режима mute, защиты от постоянного напряжения на выходе, термозащиты, задержки включения и даже отключения выхода в случае выключения УНЧ тумблером. В последнем варианте усилитель сразу выключится, а не будет продолжать работать от конденсаторов блока питания.

На заметку! Существуют и другие варианты защиты громкоговорителей акустики, реализованные на базе транзисторов и интегральных микросхем. При этом все они используют для подключения/отключения звуковых колонок к выходу УНЧ электромеханические реле, контакты которых имеют большую нелинейность, что пагубно влияет на качество воспроизведения фонограмм.

Защита от КЗ для блока питания своими руками

Иногда при наладке самодельных электронных устройств получается короткое замыкание, из за которого может выйти из строя блок питания. Поэтому у блока питания должна быть надежная защита от короткого замыкания, способная в нужный момент быстро отключить замкнувшую нагрузку и уберечь блок питания от поломки.

На этом рисунке изображена схема простого устройства предназначенного для надежной защиты блока питания от короткого замыкания.

Схема защиты блока питания от короткого замыкания

Принцип работы релейной защиты довольно простой. При подаче напряжения на схему в режиме ожидания загорается красный светодиод. После нажатии кнопки S1 ток поступает на обмотку реле, контакты переключаются и блокируют обмотку реле, таким образом схема переходит в рабочий режим, об этом сигнализирует загоревшийся зеленый светодиод, ток поступает на нагрузку. При возникновении короткого замыкания пропадает напряжение на обмотке реле, контакты его размыкаются, нагрузка автоматически отключается, загорается красный светодиод сигнализируя о срабатывании релейной защиты.

Схема предназначена для работы с постоянным выходным напряжением от 8 до 15 вольт, поэтому будет отлично работать с зарядным устройством из компьютерного блока питания, а также с любыми другими трансформаторными или импульсными блоками питания имеющими выходное напряжение в указанном диапазоне.

Данную схему можно считать универсальной, потому что её легко переделать под любое напряжение, достаточно всего лишь заменить реле под нужное вам напряжение, ну и конечно при необходимости подобрать резисторы R1 и R2 под установленные в схему светодиоды.

Печатная плата устройства защиты блока питания от короткого замыкания.

Печатная плата защиты блока питания от короткого замыкания

Посмотрим, как работает готовое устройство защиты блока питания от короткого замыкания. В дежурном состоянии после подачи питания, горит красный светодиод, нагрузка отключена.

Нажимаем кнопку и устройство перейдет в рабочий режим.

Загорелся зеленый светодиод, сигнализируя о подаче питания на нагрузку, в качестве нагрузки я использую обыкновенную 12 вольтовую лампочку.

С помощью отвертки замыкаю между собой центральный контакт с цоколем лампочки, получается короткое замыкание, мгновенно срабатывает защита от КЗ, нагрузка отключается, загорается красный светодиод своим светом сообщая о коротком замыкании.

Радиодетали для сборки

• Реле SRD-12VDC-SL-C, можно использовать аналогичное на другое напряжение
• Резисторы R1, R2 1K сопротивление подбирайте для каждого светодиода
• Светодиоды 5 мм 2 шт. красный и зеленый
• Кнопка любая без фиксации с нормально разомкнутыми контактами

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать защиту от короткого замыкания для блока питания

Как защитить свое оборудование от скачков напряжения

К счастью, защитить динамики от скачков напряжения несложно. Сетевые фильтры, стабилизаторы питания и источники бесперебойного питания – все это способы защитить вашу звуковую систему от скачков напряжения. Есть также меры, которые можно предпринять, чтобы снизить вероятность того, что скачки напряжения повлияют на ваш домашний кинотеатр.

Самая основная форма защиты от бросков напряжения является грозозащитой. Устройства защиты от перенапряжений перенаправляют электричество с определенным напряжением на землю, чтобы оно не попало на электронные компоненты, подключенные к устройству защиты от перенапряжения.

Более продвинутый вариант – кондиционер, который сглаживает небольшие провалы и всплески электричества, которые регулярно происходят в вашем доме. Кондиционеры питания почти всегда оснащены сетевыми фильтрами.

Другим средством регулирования потока электроэнергии является источник бесперебойного питания, который обеспечивает резервное питание при выходе из строя основного источника питания.

Еще одна вещь, которую вы можете сделать для защиты своих динамиков, – это убедиться, что большие приборы, такие как холодильники, кондиционеры, посудомоечные машины, микроволновые печи и обогреватели, не находятся в той же цепи, что и акустическая система. Вам нужно будет определить, какие розетки соответствуют каким автоматическим выключателям в вашем доме. Тот факт, что устройства подключены к двум разным розеткам, не означает, что они не находятся в одной цепи.

Иногда отключать приборы от цепи, в которую включен домашний кинотеатр, нецелесообразно. В таком случае обычно беспроигрышный вариант использования сетевого фильтра для оборудования домашнего кинотеатра

Помните, что некоторые меры предосторожности всегда лучше, чем их отсутствие

Второй вариант схемы защиты с оптроном

При более высоком напряжении питания и отсутствии гарантий своевременного обнаружения момента срабатывания устройства защиты его можно собрать по несколько изменённой схеме (рис.6).

Рис. 6. Принципиальная схема устройства защиты акустических колонок, питание от -30 +30В.

В этом случае в момент срабатывания системы защиты питание усилителя мощности отключается. Светоизлучатель оптрона контактами К1.3 реле К1 подключается к источнику питания усилителя, что позволяет удерживать устройство защиты в режиме «Авария».

Кроме того, при отсутствии одного из напряжений 2-хполярного источника питания устройство защиты не подключает к нему УМ и отключает его, если одно из этих напряжений исчезнет. Загорание светодиодов сигнализирует о неисправности в усилителе или источнике питания.

В устройстве, собранном по схеме рис.3, реле К1 должно иметь 4 группы контактов на перелючение (РЭС-22, паспорт РФ4.500.130). Следует отметить, что такая схема системы защиты функции предотвращения щелчков в АС утрачивает.

Пример 2. Решение по защите на среднем уровне АСУТП

Системы безопасности не часто внедряют на уровне контроллеров. Иногда используются системы обнаружения и предотвращения атак со специализированным для АСУ ТП набором сигнатур атак. Либо устанавливаются традиционные для корпоративных сетей межсетевые экраны, на которых настраиваются правила доступа для протоколов АСУ ТП с инспекцией на сетевом уровне TCP/IP (например, открывается доступ по порту TCP 502 (Modbus TCP)).

В некоторых случаях на уровне контроллеров целесообразно использовать специализированные промышленные полевые межсетевые экраны (Field Firewalls, Industrial Firewalls). В настоящее время существует ряд западных решений (Tofino-security, Siemens и др.) и ведутся отечественные разработки в данном направлении.

Суть задачи в том, чтобы контролировать сессии промышленных протоколов не только на сетевом уровне (что реализовано почти во всех межсетевых экранах), но и на прикладном уровне (это реализовано в некоторых системах предотвращения атак, но в крайне ограниченном наборе сигнатур и с рядом других ограничений). Простейший пример — определять разрешаемый набор кодов функций на чтение и запись в протоколе Modbus, таким образом мы получаем полноценную инспекцию промышленных протоколов на уровне приложений (см. рис. 4). Именно эта информация является наиболее критичной в АСУ ТП. Разумеется, промышленные межсетевые экраны поддерживают все основные протоколы АСУ ТП: Modbus TCP, DNP3, ОРС, МЭК 60870-5-104, CIP и десятки других.

Немаловажным является исполнение устройств при защите на данном уровне АСУ ТП: требования к рабочей температуре, вибрационным нагрузкам, влагоустойчивости зачастую определяют необходимость использования устройств исключительно в промышленном исполнении.

Электрическая вилка

В международном патенте РСТ 9848504 (1998 г.) описана электрическая вилка. Это вилка для маломощной нагрузки, в которую встроена схема защиты. Схема вилки показана на рис.5. Сетевые провода обозначены 10 и 12, выходы вилки на нагрузку — 20 и 22.

Рис. 5. Вилка для маломощной нагрузки, в которую встроена схема защиты, патент.

В состав вилки входят предохранители 14 и 16 и интегральная микросхема 50. Между входным и выходным контактами включены последовательно термистор 52 и специальный диод (не обозначен). Этот диод называется «твердотельным выпрямляющим предохранителем».

Если ток диода превышает номинальный, он срабатывает как предохранитель. Кроме того, в схему включен обычный диод. Схема предназначена для включения елочных гирлянд.

Сборка и настройка устройств защиты АС

Узлами, защищающими акустические колонки (включая активные двухполосные и трехполосные) от повреждений, вызванных нарушением рабочих режимов УНЧ, должна в обязательном порядке оснащаться как профессиональная, так и любительская звуковоспроизводящая аппаратура. Особенно это актуально в тех случаях, когда цена АС в несколько раз превышает стоимость УНЧ. Мощные высококачественные УНЧ заводского производства, как правило, включают в свой состав схемы защиты АС, а вот радиолюбителям, конструирующим и изготавливающим такую аппаратуру для собственного употребления, их приходится делать самостоятельно. При этом у них есть широкий выбор решений:

1. самостоятельно разработать электрическую схему и изготовить устройство, способное защитить АС от повреждений;
2. воспользоваться готовой электрической схемой из числа существующих и самостоятельно собрать устройство защиты АС;
3. купить один из имеющихся в розничной продаже КИТ-наборов, например, RadioKit K217 украинского производства или KIT DIV, привезенный из Китая, и без проблем самому оснастить свой УНЧ простейшим устройством защиты звуковых колонок.

Во всех случаях для радиолюбителя даже средней квалификации самостоятельно собрать устройство защиты особого труда не составит. Подробные описания технологических процессов разработки, изготовления и сборки печатных плат в домашних условиях легко найти в Интернете. Что касается настройки таких устройств, то, как правило, они начинают работать сразу и регулировки не требуют.

Важно! При внесении изменений в электрическую схему, связанных с применением других номиналов радиоэлементов, заменой микросхем и электромагнитных реле, необходимо убедиться в том, что такие параметры, как порог срабатывания реле, коэффициент нелинейных искажений аудиосигнала на выходе схемы защиты, задержка подключения звуковых колонок ко входу УНЧ и некоторые другие, должны оставаться неизменными.

Что такое скачок напряжения?

Скачок напряжения – это внезапный скачок электрического заряда, который проходит через электрическую систему вашего дома. Хотя, когда люди думают о скачках напряжения, они обычно думают об ударах молнии, на самом деле они являются причиной очень небольшого числа скачков напряжения. Чаще скачки напряжения возникают в результате сбоев в электросети или внезапных изменений потребляемой мощности, вызванных крупными приборами. При некоторой подготовке негативных последствий скачков напряжения можно избежать с помощью устройств защиты от перенапряжения.

Различные причины скачков напряжения

Одним из наиболее распространенных источников скачков напряжения являются высокомощные приборы. Приборы с движущимися частями, нагревательными, охлаждающими или микроволновыми элементами потребляют больше всего энергии в вашем доме. Когда эти устройства включены, они требуют большого количества энергии для работы, часто превышающей номинальную для работы.

Это избыточное потребление мощности влияет на всю цепь, к которой они подключены, и может передавать слишком много энергии на другую электронику в той же цепи. Этот эффект усиливается после отключения электроэнергии.

Когда электричество отключается, люди обычно не выключают и не отключают свои большие приборы. В результате, когда электричество, наконец, снова включится, эти приборы вызовут огромную коллективную нагрузку. Это причина того, почему ваши лампочки светятся так ярко в те немногие моменты, когда электричество восстанавливается после отключения электричества.

Другой способ возникновения скачков напряжения, хотя и при более низких напряжениях, – это повреждение или оголение проводки в вашем доме. Это может быть результатом грызунов, пережевывающих провода, слишком старых проводов или неправильно установленных проводов

Если вы подозреваете, что испытываете скачки напряжения из-за домашней электропроводки, важно как можно скорее вызвать электрика, поскольку такие проблемы могут быть предупреждением об опасности пожара

Скачки напряжения, вызванные молнией (гораздо реже, чем вы думаете)

Один редкий, но крайний случай скачка напряжения может произойти в результате удара молнии. Хотя это очень редко, удар молнии в электрическую цепь вашего дома может вызвать ток с напряжением на несколько порядков больше, чем может потребоваться для любого бытового прибора. Если этот экстремальный скачок мощности достигнет ваших динамиков, он почти наверняка их взорвет.

Включаем!

Еще раз напомню, что вместо можно применить и ; при этом напряжение питания двухполярного источника должно составлять ±22 В для , ±16 В для , и ±12 В для TDA2006.

Настоятельно советую повторить этот проект всем желающим, чтобы приобрести опыт и построить неплохой усилитель для радиокомплекса. Не случайно девизом проекта я выбрал слоган «Не мечтай, действуй!» .

Защита акустических систем от постоянного напряжения на выходе усилителя под названием «Бриг» (скопированная из одноименного усилителя выпускавшегося советской промышленностью) уже долгие годы знакома многим радиолюбителям. За эти долгие годы данная схема зарекомендовала себя с лучшей стороны спасая сотни и тысячи акустических систем. Схема отличается надежностью и простотой.

Схема представленная мной ниже является одной из вариаций на тему «бриговской» защиты. Скелет схемы остался прежним. Изменения коснулись лишь номиналов схемы и моделей транзисторов.

Технические характеристики схемы:

Напряжение питания: +27 … +65В
Время задержки подключения АС: 2 секунды
Входная чувствительность по постоянному напряжению: +/- 1,5В

Широкий предел питающих напряжений обеспечивается применением в цепи питания стабилизатора напряжения на VD5, VD6, R13 и транзисторе VT5. На транзистор VT5 необходимо установить небольшой теплоотвод. Если значительно увеличить площадь теплоотвода и заменить транзистор VT5 на BD139 можно поднять максимальное напряжение питания до +120В.

В качестве драйвера реле используется составной транзистор, что позволило отказаться от дополнительного маломощного транзистора и немного сэкономить место на плате. В качестве драйверного транзистора реле (VT3 VT4) можно применять и другие составные транзисторы, например: BD875 или КТ972. Перед заменой транзисторов на аналогичные следует свериться с их цоколевкой т.к. она не совпадает у всех перечисленных транзисторов.

Транзисторы VT1 и VT2 можно заменить на BC546-BC548 или КТ3102. Так же не забываем про цоколевку, как и прошлом случае.

VD3 и VD4 необходимы для того чтобы избежать помех при коммутации контактов реле. VD1 и VD2 необходимы для защиты VT1 и VT2 соответственно, от пробоя БЭ перехода при наличии на входе схемы отрицательного напряжения менее -15В.

Схема так же обеспечивает задержку подключения акустической системы (АС) на 1-2 секунды. Это необходимо для того, чтобы в момент включения усилителя из АС не раздавалось хлопка или других неприятных звуков сопровождающих переходные процессы в усилителе. За время задержки подключения АС отвечает конденсатор С3 и С4. Чем больше их емкость, тем больше время задержки подключения акустики. С номиналами указанными на схеме, время задержки составляет около 2 секунд.

Реле необходимо применять с управляющей обмоткой 24В, 15мА и на ток не менее выходного тока усилителя. Я применил реле — Tianbo HJR-3FF-S-Z.

Фотография готового устройства

Список радиоэлементов

В интернете сейчас представлено огромное количество различных усилителей звука, на любой вкус и цвет, под любые нужны. Как известно, даже самые надёжные усилители имеют свойство выходить из строя, например, из-за неправильных условий эксплуатации, перегрева или неправильного подключения. В этом случае велика вероятность того, что высокое питающее напряжение окажется на выходе усилителя, и, следовательно, беспрепятственно окажется прямо на динамиках акустической системы. Таким образом, вышедший из строя усилитель утягивает за собой «в мир иной» подключенную к нему акустическую систему, которая может стоить гораздо дороже самого усилителя. Именно поэтому крайне рекомендуется подключать усилитель к колонкам через специальную плату, которая называется защитой акустических систем.

Основные конфигурации параметров встраиваемых усилителей

В одном модуле-усилителе может быть совмещена любая комбинация из указанных мощностей. Разработки постоянно совершенствуются, появляются новые возможности и позиции по другим номиналам мощностей. На подходе DSP-контроллер с частотной коррекцией и компрессором-лимитером, который будет ставится в звуковом тракте перед усилителем мощности, как опция. Мы принимаем заявки, предложения и пожелания, какими бы Вы хотели видеть усилитель для вашей акустики.

Итого

постоянных напряжений

Кроме того (что используется в ряде усилителей) можно управлять подключением к выходу усилителя одной или несколькими пар АС с помощью переключателя на лицевой панели усилителя, при этом не надо пропускать сильноточные сигнальные цепи через данный переключатель.

Данный проект защиты акустики повзаимствован на одном из португальских сайтов. Кроме защиты от постоянки блок обеспечивает задержку подключения колонок к выходу усилителя мощности примерно от 3 до 10 секунд, устраняя при этом щелчки при включении питания усилителя. Принципиальная схема:

В схеме применены реле на напряжение 12 Вольт с одной группой переключающихся контактов, способных держать ток 6…8 Ампер.

В статье оригинале были приведены следующие изображения печатной платы:

И вид платы PCB формата:

Используя данные изображения мы нарисовали плату защиты в программе Sprint Layout. LAY6 формат выглядит так:

Фото-вид печатной платы защиты акустики LAY6 формата:

Фольгированный стеклотекстолит односторонний. Размер платы мы чуток уменьшили, теперь он стал 45 х 75 мм.

В качестве блока питания схемы применен обычный параметрический стабилизатор, напряжение стабилизации 12 Вольт. Схема показана ниже:

Надеемся для вас не составит труда расчитать номинал токоограничивающего резистора для стабилитрона, на схеме он указан стрелкой. Его номинал будет зависеть от того, какое напряжение у вас будет после диодного моста. Так же БП можно реализовать на LM7812.

Подключение блока защиты и акустики к усилителю мощности показано на следующем изображении:

Список элементов схемы блока защиты акустики:

Реле 12 Вольт — 2 шт. Транзисторы 2SC945 — 2 шт. Транзистор 2SC9013 – 1 шт. Диоды 1N4007 – 5 шт. Электролитические конденсаторы 220 uF/ 50V – 2 шт. Резисторы 10 кОм – 4 шт. Резистор 1 кОм – 1 шт. Резистор 39 кОм – 1 шт. Разъемы 2 Pin – по усмотрению Подстроечный резистор 220…500 кОм – 1 шт. Стабилитрон 12 Вольт 1 Ватт – 1 шт. (например импортный 1N4742A)

Плата блока защиты акустики в сборе:

Ссылка на скачивание архива со схемой и печатной платой LAY6 формата появится на этой же странице после клика по любой строке рекламного блока ниже кроме строки “Оплаченная реклама”. Размер файла – 0,3 Mb.

Похожие записи:

Рецепты краковской колбасы по госту ссср Термопластик полиморф Саморезы по бетону без сверления Брокколи Как установить американки на ваз 2107 Ремонт велосипедного колеса с помощью станка