Вузол захисту УМ і акустики від перевантажень по току

За основу взята схема захисту підсилювача Audio Analogue Aida - з сайту його конструктора Federico Paoletti. Я її трохи розвинув і використав у своєму новому мобільному підсилювачі - також запозиченому у Паолетті. Схема застосовна в будь-якому УМ, на виході якого - складний емісійний повторювач (від 2 каскадів і більше, або один Дарлінгтон, природно - кремнієві, або один КМОП каскад).

В вихідній схемі в традиційний ланцюг захисту (падіння напруги на емісійному резисторі відкриває ключ, шунтуючий БЕ перехід вихідного складного транзистора) додані два оптрона (в ланцюгу шунта бази для верхнього і нижнього плеча). Ток, що відбирається шунтом у бази, проходить через світлодіод оптрона і відкриває гальванічно розв'язаний ключ. Чудово, але той же вузол може не тільки самовільно вимикати підсилювач, але й робити це за командою ззовні. Знадобиться ще пара оптронів, шунтуючих БЕ переходи вихідних транзисторів:

Поріг спрацьовування встановлюється дільником R1-R2 виходячи з граничного току на кожен транзистор і опору в ланцюзі емісій-вихід. Сумарне опір R1+R2 повинно бути в діапазоні 10..100 Ом. Завдяки ланцюгу R3-C1-R4-D1, R8-C2-R9-D2 (ФНЧ) поріг спрацьовування по постійному току значно вище ніж на ЗЧ. Крім того, поріг падає при зростанні температури Т1, Т2.

Перший і четвертий (по вертикалі) оптрони - датчики захисту (замкнуто=аварія), другий і третій - ключі, що управляються зовнішнім сигналом (втекаючий ток = вимкнення УМ). В ланцюзі примусового вимкнення обов'язково передбачити токоз обмежувальний резистор. Резистори R9-10 - я поставив замість перемичок на платі, потрібні вони як такі - напевно, ні.

Не дивлячись на додаткове падіння напруги на світлодіоді, схема гарантовано вимикає УМ з повторювачем на одиночних і подвійних Дарлінгтонах (0.33 Ом під емісійним). Головне, щоб ток, що відбирається T1, T2 у "трикутника" - підсилювача напруги - був достатнім для гарантованого включення оптронів (не менше 1 мА для TLP521). Оптрони - будь-які окрім Дарлінгтонів (ну їх до лешого, та й не потрібно тут великого підсилення). Вимаганий коефіцієнт передачі току визначається токами і рівнями автоматики захисту, а також током, який шунт повинен відобрати від "трикутника". T1, T2 - будь-які малопотужні з низькою напругою насичення.

До речі, заучені напам’ять півтора вольта на світлодіоді - не зовсім вірно. На світлодіоді TLP521 в цій схемі падає при кімнатній температурі не більше 0.9В.

При проектуванні плати спочатку "по уму" розміщуємо власне УМ, а ланцюг захисту - у другу чергу. При цьому "землю" захисту провести окремо і з'єднати з іншими "землями" в загальній точці "зірки". Якщо в автомобільному підсилювачі аналогова земля розв'язана по току від бортової землі, а блок автоматики як правило сидить на бортовій, то ланцюги R4D1 R9D2 з'єднати з силовою аналоговою, а землю оптронів - з бортовою.