晶體管功放末級(jí)常用的保護(hù)電路
發(fā)布時(shí)間:2025-09-28 20:49:24
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對(duì)于大功率、大動(dòng)態(tài)的音響功放,完善的末級(jí)保護(hù)電路是必不可少的。
一、過(guò)流保護(hù)
晶體管功放為了保護(hù)大功率輸出管及揚(yáng)聲器,防止其過(guò)載,一般裝有過(guò)流保護(hù)電路。
1.RXE系列聚合開(kāi)關(guān)揚(yáng)聲器過(guò)載保護(hù)電路
RXE系列聚合開(kāi)關(guān)(PLOYSWITCH)在功放中一般用于喇叭限流(過(guò)載)保護(hù)。其外形如圖1所示。
聚合開(kāi)關(guān)制造材料為高分子PTC。其中專(zhuān)用于揚(yáng)聲器保護(hù)的聚合開(kāi)關(guān),在常溫下,其電阻(最小值)只有30mΩ,插入損耗只有0.1dB。開(kāi)關(guān)本身無(wú)任何容抗或感抗分量,在聽(tīng)覺(jué)頻率范圍內(nèi)不會(huì)引起任何失真。使用時(shí),根據(jù)電路及揚(yáng)聲器參數(shù)的要求,選擇合適的型號(hào)(RXE系列不同的型號(hào)對(duì)應(yīng)不同的參數(shù))接入電路。其工作原理十分簡(jiǎn)單,即當(dāng)揚(yáng)聲器過(guò)載時(shí),聚合開(kāi)關(guān)內(nèi)部動(dòng)作,動(dòng)作后的阻抗比未動(dòng)作之前增加幾個(gè)數(shù)量級(jí),只要有足夠的驅(qū)動(dòng)電壓,聚合開(kāi)關(guān)將保持在動(dòng)作狀態(tài)以保護(hù)揚(yáng)聲器。
喇叭保護(hù)TXE系列聚合開(kāi)關(guān),其最大耐壓60V,最大中斷電流40A,外形尺寸隨型號(hào)有所變化,保持電流由0.1A~3.75A不等,觸發(fā)電流一般為保護(hù)電流的兩倍。型號(hào)中的數(shù)字即為其保持電流,如RXE010保持電流為0—10A,RXE375保持電流為3.75A等等。常用的有RXE050、RXE075、RXE090、RXE110等。
2.揚(yáng)聲器過(guò)載電子線路保護(hù)
典型應(yīng)用電路如圖2所示。
為簡(jiǎn)單起見(jiàn),只畫(huà)出大功率管過(guò)流檢拾電路,動(dòng)作電路因可借用普通中點(diǎn)偏移喇叭保護(hù)電路起控,即通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制繼電器斷開(kāi)喇叭負(fù)載。關(guān)于中點(diǎn)偏移喇叭保護(hù)電路的工作原理,將在后面介紹,故此處省略了該起控原理圖。本電路的工作原理:BG5、BG6基極分別接入兩只大功率管的發(fā)射極。在輸出信號(hào)的正、負(fù)半周分別監(jiān)測(cè)其中一只輸出管的發(fā)射極電流。當(dāng)發(fā)射極電流超過(guò)規(guī)定的電流(本電路中為15A)時(shí),BG7、BG8的集電極電位下降到一定程度,并通過(guò)D1、D2檢測(cè),使中點(diǎn)偏移喇叭保護(hù)電路中的繼電器工作,切斷喇叭負(fù)載。
3.短路保護(hù)
典型應(yīng)用電路如圖3所示。
這種保護(hù)電路在以前大功率OTL功放中比較常見(jiàn),BG5、BG6、D1、D2、R1、R2、R3、R4構(gòu)成短路保護(hù)檢拾控制電路。在正常工作情況下,BG5、BG6不導(dǎo)通。一旦負(fù)載短路,BG3發(fā)射極、BG4集電極將會(huì)出現(xiàn)大的電流,R5、R6上的電壓降將增大。此時(shí)兩管在輸出電流的各自半劇分別通過(guò)R1、R2、R3、R4的分壓檢拾,使BG5、BG6導(dǎo)通。BG1、BG2將失去基極電流而截止,以保護(hù)BG3、BG4大功率管不致?lián)p壞。當(dāng)短路故障消失后,電路立即恢復(fù)正常。通過(guò)適當(dāng)調(diào)整R1、R3的阻值可改變BG5、BG6的起控參數(shù),滿足電路工作的需要。
二、過(guò)壓保護(hù)
其典型應(yīng)用電路如圖4所示。圖中D1、D2為過(guò)壓保護(hù)二極管,它們分別接在BG1、BG2集、射兩端。其作用是保護(hù)BG1、BG2大功率管不被突然升高的電源電壓或揚(yáng)聲器產(chǎn)生的浪涌電壓擊穿。D1、D2的選取可以是普通二極管,也可以是穩(wěn)壓二極管,其擊穿電壓應(yīng)略高于電源電壓。
三、OCL電路“中點(diǎn)偏移”揚(yáng)聲器保護(hù)電路
這種電路是目前OCL功放中最流行的揚(yáng)聲器保護(hù)電路。當(dāng)OCL功放出現(xiàn)故障時(shí),輸出端會(huì)出現(xiàn)較高的直流電壓。如果沒(méi)有保護(hù)措施,直流電流將流入揚(yáng)聲器,輕則使揚(yáng)聲器音圈移位,重則燒毀揚(yáng)聲器,為此必須設(shè)專(zhuān)用揚(yáng)聲器保護(hù)電路。
常用揚(yáng)聲器保護(hù)電路按直流電壓的檢拾方式米分,有橋式檢拾、互補(bǔ)檢拾、差動(dòng)檢拾等。不管是哪種電路,其工作方式均為:輸出端檢拾取樣→低通濾波→直流檢拾→驅(qū)動(dòng)放大→繼電器保護(hù)→揚(yáng)聲器電路斷開(kāi)。對(duì)于這種電路的選取主要是以電源的形式(單電源、雙電源)、繼電器參數(shù)、功放電路的要求等因素來(lái)決定。由于這種電路非常普遍,在此未給出典型應(yīng)用電路圖。 [Page]
此外,還有熔斷器保護(hù)、斷路保護(hù)等多種功放末級(jí)保護(hù)電路措施。