Как сделать предохранитель на усилитель
Обновлено: 06.07.2024
Электронные предохранители и УМЗЧ .
При попытках встроить корректно защиту в простой усилитель с выходным каскадом с общим коллектором потерпел неудачу. При встраивании защиты от короткого замыкания по типу защиты Брига-001 выявилось сильное влияние на сигнал и резкое возрастание искажений почти в 10раз. При попытках встроить защиту по типу Арасланова на тиристоре или Н.Сухова -П.Зуева на его аналоге получить нужный результат тоже не удалось. Проблему можно было бы решить полностью используя защиту от коротких замыканий и постоянного напряжения от усилителя Л.Зуева. Но , учитывая простоту искомого усилителя пришел к мысли использовать простые , быстродействующие электронные предохранители с защелками на тиристоре КУ101-КУ103. За основу взял схему Эсаулова из ж.Радио №5 за 1988 год. Я в блоке питания такую защелку применял и качество её работы меня полностью устраивало, спалить нагрузку с ней было не реально. Смоделировал её в капе и попробовал встроить в усилитель тоже в капе. Вроде все получилось. Вот мне и хочется понять, будут ли негативные последствия от применения двух не взаимосвязанных предохранителей . К сожалению аналогов отечественных тиристоров в моделях МС я не знаю, использовал 2N2324 и TIP142/147. И хотелось бы аргументированной критики .
Последний раз редактировалось .Васильев; 18.04.2010 в 14:31 .
В электронном устройстве вышел из строя плавкий предохранитель. Понятно, что нужно разобраться в причинах перегорания предохранителя и устранить их. Допустим, Вы это сделали, нужно включать устройство для проверки, а целого предохранителя нет.
Материал статьи в сокращенной форме продублирован на видео:
Плавкий предохранитель можно заменить кусочком провода, диаметр которого зависит от величины допустимого тока. Поэтому без особого риска можно заменить перегоревший предохранитель медным проводом, вставленным и запаянным в старый корпус предохранителя.
Для определения диаметра медного провода используют формулу:
D(мм) = 0,034 × Iпл (А) + 0,005
Где: D – диаметр провода, в мм.
Iпл – ток плавления провода, в А.
Эту формулу применяют, если рассчитанное значение диаметра не превышает 0,2 мм.
Проверить полученный результат можно по другой формуле:
I(A) = 80√D 3
Где: D – диаметр провода, в мм.
Iпл – ток плавления провода, в А.
Есть таблицы, в которых приводятся уже рассчитанные значения диаметра провода для плавкого предохранителя в зависимости от тока:
| Ток, А | Диаметр провода в мм | |||
| Медь | Алюминий | Сталь | Олово | |
| 1 | 0,039 | 0,066 | 0,132 | 0,183 |
| 2 | 0,069 | 0,104 | 0,189 | 0,285 |
| 3 | 0,107 | 0,137 | 0,245 | 0,380 |
| 5 | 0,18 | 0,193 | 0,346 | 0,53 |
| 7 | 0,203 | 0,250 | 0,45 | 0,66 |
| 10 | 0,250 | 0,305 | 0,55 | 0,85 |
| 15 | 0,32 | 0,40 | 0,72 | 1,02 |
| 20 | 0,39 | 0,485 | 0,87 | 1,33 |
| 25 | 0,46 | 0,56 | 1,0 | 1,56 |
| 30 | 0,52 | 0,64 | 1,15 | 1,77 |
Понятно, что все эти расчеты и таблицы не дают абсолютно верную величину тока перегорания изготовленного плавкого предохранителя, но 5-10% точность обеспечивают. Этого вполне достаточно, чтобы самодельный предохранитель заменил перегоревший заводской. И уж наверняка это лучше, чем просто ставить вместо перегоревшего предохранителя первую попавшуюся под руки проволоку или скрепку.
Как это выполнить практически.
Для начала подбираем нужный диаметр провода. В данном конкретном случае нам нужен плавкий предохранитель на 4 А. По таблице есть 5А. Значит, у нас должен быть диаметр немного меньше.
Этот провод диаметром 0,155мм вполне подойдет.
Готовим предохранитель к установке провода. Для этого по очереди нагреваем паяльником контакты предохранителя и прочищаем отверстия, например заточенной спичкой.
Затем продеваем в полученные отверстия провод.
И запаиваем с двух сторон.
Обрезаем лишний провод.
Все, плавкий предохранитель готов, его можно вставлять в гнездо и использовать.
Очевидно, возникает вопрос, что делать, если нет микрометра, предназначенного для измерения диаметра провода. С меньшей точностью можно измерить диаметр провода штангенциркулем.
А если и его нет, то обычной линейкой.
Например, 26 витков, длина намотки 20 мм. Диаметр провода 20 : 26 = 0,77 мм.
Проверяем этот же провод микрометром:
На микрометре мы видим показания 0,5 + 0,255 = 0,755мм. Если округлить, то получим 0,76 мм. Как видим, точность измерения диаметра провода с помощью линейки и намотки на стержень довольно высокая, около 2%. Главное плотно, виток к витку, мотать провод.
Если нет возможности запаять провод в корпус предохранителя, то можно просто обмотать каждый контакт перегоревшего предохранителя и вставить в гнездо. Контакты гнезда должны надежно зажимать намотанный провод. Важно, чтобы края намотанного провода не торчали, иначе есть риск замыкания с соседними элементами.
Питалово системы (Подбор сечения кабеля и предохранителя)
Подбор сечения силового кабеля.
Работу электрической схемы постоянного тока можно легко объяснить, применяя аналогию движения электронов по проводнику движению воды по трубопроводу. Электрическая цепь ведет себя аналогично гидравлической системе подачи воды под
давлением. Электрический провод, по которому движутся электроны - это труба, по которой течет вода. Аккумуляторная батарея аналогична водонапорной башне (или насосу), которая создает давление в системе. Разность давления воды между начальной
точкой трубы, где установлен насос и ее конечной точкой заставляет течь воду по трубопроводу. Точно так же, разность потенциалов (напряжение) на концах проводника обеспечивает движение электронов по проводу. Количество воды, протекающее за
определенный промежуток времени через сечение трубы называют расходом воды в трубе (литр/сек). Аналогично расходу воды, сила тока в проводнике определяется как количество электрического заряда, переносимого за определенный промежуток времени
через сечение провода. Если сила тока со временем не меняется, то такой ток называют постоянным. Прение, возникающее в процессе движения электронов о кристаллическую решетку проводника принято называть сопротивлением проводника. Сопротивление
измеряется в Омах. По закону Ома для участка цепи сопротивление равно отношению напряжения к силе тока.
1 Ом = 1 Вольт /1 Ампер
Сопротивление проводника вызывает его нагрев. Поэтому правильный выбор сечения кабеля является очень важной задачей. Чем больше сечение кабеля, тем меньше его сопротивление, и тем больший ток он сможет пропустить. Следует помнить,
что с увеличением длины проводника сопротивление растет.
Автомобильные аудиосистемы потребляют большой ток, особенно если устанавливается несколько усилителей мощности. Напряжение в энергосистеме автомобиля постоянно и равно 12В, поэтому для обеспечения высокой мощности аудиосистема вынуждена потреблять большое количество тока. Усилитель является самым энергопотребляющим компонентом в звуковых системах. Поэтому для расчета
сечения силового кабеля нам прежде всего необходимо будет определить максимальную мощность усилителя. Для начала надо в спецификации к усилителю прочитать его среднюю мощность при 2 Ом или 4 омной нагрузке. Допустим, что мы имеем четырехканальный усилитель, RMS мощность которого равна 35 Вт на канал. Полная RMS мощность равна произведению количества каналов на мощность одного канала:
35 Вт х 4 = 140 Вт. (средняя мощность)
Зная, что средняя (RMS) мощность соответствует приблизительно 50% эффективности усилителя, то для определения максимальной мощности надо удвоить ее значение:
140 Вт х 2 ~ 280 Вт. (максимальная мощность)
Из физики известно, что мощность равна произведению силы тока на напряжение. Следовательно, сила тока равна:
Ампер = Ватт/Вольт.
Напряжение в сети автомобиля известно и равно приблизительно 13В. Значит, ток потребляемый нашим усилителем будет равен:
280 Вт /13 В = 21.53 A
Подобные вычисления следует произвести для каждого усилителя в аудиосистеме. После необходимо определить длину силового кабеля от аккумулятора до распределительного блока, а затем от этого блока до каждого компонента системы. Зная потребляемую силу тока и длину кабеля, обращаемся к специальной таблице подбора сечения и длины кабеля и подбираем необходимый калибр кабеля. Данные в таблице учитывают тот факт, что силовой кабель, сечение которого подобрано удовлетворяет не только потреблению тока усилителем, но и рассчитано на питание остальных компонентов аудиосистемы. Сечение заземляющих кабелей должно быть такое же, как и сечение питающих проводов. Плюсовой провод и заземление желательно тянуть от аккамулятора, если это невозможно по какой-то причине, заземлять ВСЕ компоненты системы нужно в одной точке, дабы исключить разность потенциалов между компонентами.
Расчет номинала предохранителя.
Расстояние от плюсовой клеммы аккумулятора до потребителя в основном превышает 40 сантиметров, поэтому устанавливаем
Опять двадцать пять.. Я вопрос не о защитах задал.. А о том, насколько есть смысл просто отключать питание трансформатора взамен установки предохранителей при появлении постоянного напряжения на выходе. Пока вывод таков:
- уж коли нет ответа, по крайней мере здесь и сейчас, значит вполне обоснована такая замена, потому как постоянное напряжение всё равно контролируется с целью отключения АС и выполнить это не затратно.
В сухом остатке: если исключить предохранители. то и тема эта не стоит выеденного яйца. То бишь, насущнее обсуждать защиту с целью исключения предохранителей, чем болтать про искажения от них..
А о том, насколько есть смысл просто отключать питание трансформатора взамен установки предохранителей при появлении постоянного напряжения на выходе.
Я вам уже устал объяснять -КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ В УСИЛИТЕЛЕ МОЖЕТ НЕ СОПРОВОЖДАТЬСЯ НАЛИЧИЕМ ПОСТОЯНКИ НА ВЫХОДЕ. А трансформатор сгорит от перегрузки.
Ну зачем глупости говорить? Я не ставлю предохранители на питание непосредственно на плату УМ. При этом на входе подключения сети он есть.
Я никому ничего не навязываю. Делайте как хотите, мне совершенно до лампочки. Я лишь могу сказать о своем подходе к защитам в усилителе.
1. Защита АС обязательна, так как стоимость колонок несоизмерима со стоимостью защиты. В эту же защиту можно интегрировать перегрев радиатора.
2. Предохранители на плате УМ считаю лишними. Предпочитаю обеспечить подачу питания на усилитель по минимальному сопротивлению. На этапе первых запусков и наладки можно подавать питание на УМ через различные защитные устройства. Если схема спроектирована грамотно, применены детали соответствующего качества и работают в пределах ОБР, на усилитель не выливаются чай/кофе и другие напитки, внутрь усилителя не пихаются отвертки/пинцеты/болты и другие металлические предметы, усилитель не подключается к чему попало и эксплуатируется в соответствии со своим назначением, то вероятность его выхода из строя крайне мала. А если сгорит, то и хрен с ним. Это дешевле чем всё время мучить себя сомнениями, а не возникают ли из-за предохранителей искажения? Да и опять же, не спасают эти предохранители усилитель, сами сгорают когда уже в усилителе всё что могло сгореть сгорело. Либо наоборот, если подобраны впритык, то могут сгореть при минимальной перегрузке когда усилителю ничего не угрожало. По факту данные предохранители скорее защищают блок питания, а не плату УМ, и сделать защиту БП от перегрузки на мой взгляд более целесообразно.
3. Защита от КЗ в нагрузке. При соблюдении элементарных норм безопасности эксплуатации не нужна. Предпочитаю чтоб была, но применяю не всегда.
Читайте также: