Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 31

uPC1237, NTE7100 — универсальное устройство защиты акустических систем

Миниатюрный драйвер для RGB светодиодной лентыАналоговый, дискретный термометр на ATtiny2313

31 января 2019 г.Просмотров: 2630АудиоУНЧ

4568-280-210.jpgНе так давно была статья со схемой защиты АС на дискретных элементах, сегодня я хотел бы остановится на другом решении, на схеме построенной на спец. микросхеме uPC1237 (или ее аналог СА1237HA).Не сказать, что это значительно упрощает конструкцию, но такой вариант имеет место быть. Схема принадлежит Польскому автору Adam Tatuś.4561.jpgДаташит для uPC1237 тутЯ не буду загружать статью лекцией как работает эта микросхема, все можно почитать в даташите (см. ссылку выше).Единственное, в чем стоит наверно остановится на том, что схема питается от собственного трансформатора, т.е. от собственного источника питания, это сразу отметает все проблемы связанные с источником питания самого УНЧ, т.е. не собирает все проблемы в одну кучу и повышает надежность устройства в целом.Реле можно использовать G2R-2-12V или другие с напряжением срабатывания 12В и контактами рассчитанными на ток от 5А.

Есть конечно готовый вариант такого устройства построенный на микросхеме uPC1237 Простое устройство поставляемое в двух вариантах, в том числе и в виде набора для сборки
Полностью готовое устройство

Небольшое дополнение к описанию микросхемы:Как организовать на этой микросхеме термозащиту ?Принцип работы ее такой: когда напруга на 1-ой ноге менее 3.5В — защита выкл, когда напряжение более 3.5В — защита отключает выход. Откуда взять эти 3.5В? Необходимо собрать схему по контролю за температурой, которая бы при превышении определенного порога температуры подавала бы на 1-ую ногу микросхемы 3.5В. Схему организовать не сложно.Как рассчитывать R1,R2 под мощность усилителя?Судя по даташиту от мощности не зависит, т.е. 56К вне зависимости от мощности усилителя.После срабатывания защиты она не возвращается в рабочий режим, что делать?Она вернется, но через время. За время задержки отвечает С2. Если хочешь, чтобы защита сразу выключалась после пропадания постоянки, то 3-ий вывод закороти на землю.Как организовать режим mute?Если на 7-ом выводе менее 3.5В — режим mute активен.

22.11.10   Chugunov   68 121   27   В звуковом комплексе радиолюбителя акустические системы — наиболее уязвимое звено, ремонт которого стоит дороже всего. В абсолютном большинстве публикаций про УМЗЧ, про защиту динамиков даже не упоминается или упоминается мимоходом. Давайте рассмотрим устройство, которое подойдёт практически для любого усилителя с двухполярным питанием. 1290371010_dynaudio-excite-x-series-loudspeaker-range.jpg

Содержание / Contents

Устройство сознательно выкладываю в разделе «для начинающих» т. к. оно просто, содержит минимум деталей, некритично к монтажу и не требует настройки (или она минимальна) т. е. конструкция хорошо повторяема и приносит реальную пользу.На мой взгляд, радиолюбителю просто необходимо его иметь т. к. в процессе настройки и испытаний, вероятность выхода усилителя из строя весьма высока. Стоимость хороших транзисторов примерно 100…200 руб. а стоимость хороших динамиков примерно $100…200 за штуку. C учетом того, что динамики работают в парах и комплекте, перегорание одного динамика может потребовать замены пары колонок. У меня в английских колонках вышел из строя динамик. Оказалось, что его размер не 6,5 а 6,25 дюйма, передняя панель литая, сложной формы, поэтому потребовалась полная замена неплохих колонок…

↑ Требования к узлу защиты:

Обязательные требования к узлу защиту следующие:— задержка при включении на несколько секунд для предотвращения щелчков из-за переходных процессов, — моментальное отключение акустики при выключении или пропадании питания,- отключение при появлении постоянного напряжения любой полярности на выходе, чем больше напряжение — тем быстрее отключение.Дополнительные требования:— возможность отключения при перегреве, перегрузке, переключении на головные телефоны и т. п.Желательна работа в широком диапазоне питающих напряжений и выбор между автоматическим восстановлением подключения нагрузки после пропадания критического фактора или триггерный эффект при котором для продолжения работы требуется ручное отключение и включение питания.Очевидно, что лучшим выбором является специально разработанная микросхема, что и сделала фирма NEC, разработав микросхему uPC1237 (первая буква – мю, эм, ю или другая). Сейчас производители техники перенесли её функции на микроконтроллеры, но для наших целей удобнее именно uPC1237 — маленькая и удобная для монтажа в корпусе SIP (однорядный вариант DIP).

↑ Схема:

Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!Основные параметры:Диапазон напряжений питания — 25…60 ВВыходной ток для питания реле — до 80 мАМощность рассеяния — 320 мВт без теплоотводаПороговый уровень срабатывания примерно — от 0,7 ВДанное устройство я собрал для усилителя WaftKiller15 с напряжением питания ±17 В, тем не менее оно нормально работает, номиналы деталей для данного случая указаны на схеме. Исполнительное реле на 12 В. Дополнительное достоинство — нет активных элементов (кроме микросхемы).Для других напряжений достаточно выбрать R3 по номограмме из datasheet или подобрать опытным путём. Для напряжений от 25 В и выше реле надо заменить на 24 В или включать обмотки реле 12 В по 2 шт. последовательно. R6 ограничивает ток, на плате я поставил 2 резистора по 0,5 Вт параллельно. Для проверки работы удобно поставить зелёный светодиод «LED NORMA». После настройки всего усилителя удобно вынести его на лицевую панель вместо индикатора «ВКЛ».

↑ Плата и детали:

Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!Оранжевыми линиями показаны провода. Для удобства подключения использованы винтовые зажимы, после полной сборки и настройки усилителя их можно удалить и заменить пайками. Чувствительность получилась примерно 1,3 В и ее можно загрубить увеличением номиналов R1 R2. Работа устройства проверена подачей на вход +17 В и -17 В отдельно и вместе, поэтому гипотетическая ситуация когда в одном канале усилителя будет пробито плечо +, в другом – не смутит устройство. Поэтому на два канала достаточно одного устройства защиты. Перфекционисты могут сделать два.Задержка на включение составила примерно 3 секунды. Резистор 10 Ом служит для «правильной разводки земель», не обязателен и может быть любым до 100 Ом.Реле с несколькими группами контактов можно заменить на два реле с одной группой контактов. Контакты должны иметь рабочий ток порядка 10 А. Если вывод 3 подключить к общему проводу через ёмкость С2, будет триггерный эффект и для повторного подключения нагрузки, надо выключить и включить устройство. Удобнее постоянно подключить вывод 3 к общему проводу, эффекта дребезга не будет т. к. повторное подключение нагрузки тоже происходит с задержкой.Я специально не стал делать печатную плату с отверстиями под контакты реле. Это даёт возможность применять любые реле любой конструкции. Легче заменить реле при необходимости, а провода толще, чем дорожки их фольги 35 микрон. Реле крепится к плате через двухстороннюю липкую ленту. Красные контакты на рисунке показаны условно.Вход «Перегрузка» отключает нагрузку при подаче на него напряжения более 0,7 В. Ток срабатывания более 0,11 мА, но не более 3 мА. Это позволяет удобно управлять микросхемой от маломощного датчика. Датчик может реагировать на температуру, перегрузку и т. п. Датчики могут работать параллельно. Я делаю необычный датчик перегрузки усилителя, опишу его, если к нему будет интерес. Все ёмкости могут быть на напряжение 10…16 В т. к. напряжения на всех выводах микросхемы не более 8 В. Номиналы емкостей некритичны. На плате я предусмотрел установку обычных диодов типа 1N4001 или бескорпусных. Размеры платы 60х52 мм, работает сразу и без настройки.На фото показан мой первый вариант. Выложенные файлы платы скорректированы с учётом неточностей и плата получится намного симпатичнее. На мой взгляд, иметь такое устройство при ремонте, налаживании и испытании УМЗЧ просто необходимо.

↑ Файлы

uPC1237 datasheet upc1237.pdf 🕗 22/11/10 ⚖️ 1,13 Mb ⇣ 423Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства. Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи — помоги мне!Пожертвовать на журнал Датагор и др. способы получения доступа. — Спасибо за внимание! Игорь Котов, учредитель журнала «Датагор» Схема в Splan zashhita-kolonok.rar 🕗 22/11/10 ⚖️ 4,96 Kb ⇣ 285Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства. Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи — помоги мне!Пожертвовать на журнал Датагор и др. способы получения доступа. — Спасибо за внимание! Игорь Котов, учредитель журнала «Датагор» Рисунок платы в Sprint zashhita-kolonok-universal.rar 🕗 22/11/10 ⚖️ 14,59 Kb ⇣ 322Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства. Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи — помоги мне!Пожертвовать на журнал Датагор и др. способы получения доступа. — Спасибо за внимание! Игорь Котов, учредитель журнала «Датагор»

Камрад, смотри полезняхи!

Сергей (Chugunov)РФ, МоскваСписок всех статейПрофиль ChugunovО себе автор ничего не сообщил.

Читательское голосование

Статью одобрили 37 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.

Поделись с друзьями!

Связанные материалы

Блок защиты АС при старте или поломке усилителя… Не секрет, что динамики стоят денег. Хорошие динамики стоят хороших денег. Обычно стоимость… Стандарты измерения выходной мощности… В этой статье вкратце рассказывается о мощности. Разъясняются такие параметры как номинальная и… Самодельные трёхполосные колонки 15МАС-1 на советских динамиках… Имея на руках некоторое число старых и самых обыкновенных советских динамиков, мне захотелось… Устройство защиты акустических систем на базе схемы А. Котова. Универсальное, простое, надёжное… Существует множество вариантов зашиты АС от постоянного напряжения, щелчков при включении и… Автоматическое включение/выключение сабвуфера на микроконтроллере PIC12F675… Проект разрабатывался для сабвуфера, предполагалось его автоматическое включение при появлении… Полный усилитель на микросхемах. Часть 3. Устройство защиты акустических систем. Схема соединений функциональных блоков усилителя… Не мечтай, действуй! Усилители мощности звуковой частоты с непосредственной связью представляют… Снова о простом активном фильтре для АС… Предлагаю обсудить тему активных фильтров для АС. Просьба высказаться тех, кто имеет практический… LIMP Arta Software: измерение параметров Тиля-Смолла для начинающих… В интернете много статей на тему измерения параметров динамических головок в домашних условиях, но… Оживление акустики S-30… Главное достоинство S-30 — очень правильный тональный баланс (ИМХО). Переделывались 4-омные… 4А-3, 25ГДН4. Две очень маленькие и наивные истории из общего эпоса ремонта динамиков… Два маленьких совета (в виде маленьких историй для радиолюбителей-детей) по ремонту динамиков… Проект комплекта акустических систем совсем не Hi-Fi… Предлагаю описание конструкции акустической системы. Сразу оговорюсь, это не Hi-Fi. Вариант… Простое зарядное устройство-автомат на LM317 с фиксированным током зарядки и ограничением напряжения… Зарядное устройство для щелочных и свинцовых аккумуляторов ёмкостью до 10-15 Ампер-час, для…

Общаемся по статье 💬

uPC1237, NTE7100 — универсальное устройство защиты акустических систем

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

Информация Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины: — Администратор остановил комментирование этой статьи. — Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем. — Вы не зарегистрированы у нас. Зарегистрируйтесь. — Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа. Получите полный доступ.

dcd57a.jpg

  • Цена: 502 ₽, около $7.6

Сегодня у меня обзор набора для сборки по своему полезного устройства — защиты акустических систем, соответственно будет описание что это вообще такое, зачем надо и как собрать. Ну и конечно немного тестов. Много лет назад я купил в магазине «Юный техник» усилитель Радиотехника УКУ-020. Да, именно в Юном технике, а не в разделе аудиоаппаратуры в каком нибудь универмаге. Был он без корпуса, но вполне живой, продавали тогда такие вот экземпляры от заводов и ремонтных мастерских.461830.jpg Выглядел внутри примерно так, может и была небольшая разница, но незначительная. Что-то смотрю на это фото и ощущаю какие-то ностальгические чувства, темброблок на 140УД1, идеи сделать к нему встроенный эквалайзер на место лампочек индикации подключенных входов (даже была готова передняя панель с чернением и гравировкой), муки изготовления корпуса «из г и палок», и конечно постоянные переделки/доработки…48bd9e.jpg И все было хорошо за одним исключением, у него не было платы защиты акустических систем. Не в смысле что ее убрали, а в смысле что она там не задумывалась изначально. Тогда же я увидел в журнале «В помощь радиолюбителю» простенькую схемку защиты, причем была даже печатная плата страссированная именно под эту модель усилителя, она даже ставилась на фактически штатное место между трансформатором и задней панелью. Собрал, работало, потом в итоге продал этот усилитель вместе с этой платой.129382.jpg Так что же такое — устройство защиты акустических систем? Данное устройство обеспечивает следующие функции: 1. Защиту АС от прохождения на выход постоянного напряжения обеих полярностей в случае пробоя выходных транзисторов усилителя мощности. 2. Задержку подключения АС для исключения щелчка из-за переходных процессов в усилителе 3. Мгновенное отключение АС при пропадании питания, хотя усилитель может еще продолжать работать от конденсаторов фильтра, но АС уже будут отключены. Опять же, для защиты от переходных процессов. 4. Иногда защиту от перегрузки усилителя. Все это нужно чтобы защитить ваши акустические системы, потому как в случае пробоя выходных транзисторов на выход может быть подано полное напряжение питания усилителя. Понятно что потом могут сработать предохранители, но не всегда, да и им тоже нужно некоторое время. Если раньше подобные вещи приходилось полностью делать самому и выше есть тому пример, то сейчас все гораздо проще, купил готовую плату или набор для сборки и все, а иногда защита присутствует уже на самой плате усилителя как в тех, что я уже как-то обозревал.8bbb99.jpg Комплект приходит просто в обычном пакетике, никаких инструкций, просто набор деталек и платка.a75bef.jpg В комплект входит печатная плата и все необходимые компоненты включая клеммники, единственно что на мой взгляд могли бы еще дать — стойки для установки платы, зажали…1651a9.jpg Печатная плата двухсторонняя.fc9e2c.jpg Качество на мой взгляд нормальное.347ced.jpg Схемы в комплекте нет, но на плате есть вся необходимая маркировка номиналов компонентов, как мне кажется, запутаться нереально.743e6e.jpg Немного о процессе сборки и компонентах. 1, 2. Сначала устанавливаем резисторы и пару диодов. Резисторы имеют номиналы — 2.2кОм, 10кОм (2шт), 22кОм, 47кОм (2шт). Диоды 1N4007. 3, 4. Затем светодиод, диодный мост, стабилизатор напряжения 7812, и контроллер защиты uPC1237. 5, 6. А также конденсаторы, 10 и 100мкФ (2шт) подписаны на плате, ну а пару 47мкФ соответственно на оставшиеся места.02eca5.jpg Микросхема C1237 специально предназначена для построения устройства защиты АС, насколько я понимаю, таких контроллеров в мире нет так и много, потому если на плате стоит что-то внешне похожее то это будет С12371fca0e.jpg В даташите нашлась типовая схема подключения, правда не совсем удобная для восприятия. Потому было решил начертить реальную схему данной платы, производитель к сожалению в комплекте ее не дает. Собственно отличий не так и много, в основном разница в номиналах компонентов, кроме того вход защиты от перегрузки никуда не подключен. В комплекте дали пару штук реле якобы Omron, но как по мне, то это какой-то дикий клон. Мало того что создалось впечатление что их контакты вырубали зубилом из куска железяки, так еще и у одного реле контактная группа стоит криво, да и часть контактов для пайки окислена… Сопротивление НО контактов в замкнутом состоянии около 10мОм. Хотя на фото с сайта DigiKey контакты выглядят очень похоже, но правда ровнее. Ставятся они только в одном положении, но из-за окисленных контактов паяются тяжело. При этом на плате слева вход/выход одного канала, справа вход/выход другого, лично на мой взгляд удобнее было бы иметь слева входы, справа выходы, но это дело вкуса. Я не зря отметил что реле два, потому как довольно часто встречаются платы с одним реле. Не то чтобы это было ну очень критично, но здесь у реле контакты соединены параллельно, следовательно меньше падение напряжения и влияние на сигнал. С клеммниками также была своя история. Сами по себе удобные, можно соединять друг с другом для получения большего количества контактов в одном конструктиве, но куда смотрели разработчики или поставщики компонентов дав плату и клеммники с разным шагом выводов? Я конечно немного изогнул крайние контакты, вставил клеммник и запаял, но как-то это неправильно. Кроме того клемники немного торчат за пределы платы и крепежные отверстия рядом с ними получаются почти притирку к клеммнику. Думаю что изначально планировались какие-то другие, но что было на складе, то и положили. Вот и все. Сборка заняла меньше времени чем я набирал текст который вы прочитали выше, никаких больших сложностей в процессе не было, ну кроме неудобств с контактами реле и клеммников, но это было также быстро решено. Готовая плата выглядит аккуратно. Есть маркировка назначения контактов клемников, важно соблюдать подключение входа и выхода. Паял без флюса, использовался только тот что был в припое, но при этом паялось отлично, претензия была только к реле. Осталось плату промыть и возможно покрыть защитным лаком. Питание платы производится от переменного тока напряжением 10-24 Вольта, но так как на стабилизаторе 7812 нет радиатора (хотя место под него есть), то я бы не рекомендовал подавать больше чем 15 Вольт. В принципе можно питать плату и постоянным током, в этом случае плюс питания подаем на дальний от угла платы контакт клеммника, напряжение соответственно тогда 12-24 Вольта, ток потребления около 80мА. Задержка включения реле 2-3 секунды, даже после короткого обесточивания время задержки почти не меняется. Полное сопротивление цепей вход/выход составило 13 и 14мОм. Минимальное постоянное напряжение для срабатывания/восстановления защиты составляет около 0.6/0.5 Вольта для положительного напряжения и -1.1/-1.0 для отрицательного. При малом напряжении восстановление происходит почти сразу, при более высоком (5 Вольт и выше) задержка восстановления составляет 15 секунд для положительного и 3 секунды для отрицательного напряжения. И конечно проверим самое главное, насколько она быстро умеет отключать акустику при появлении постоянного напряжения на входе в зависимости от напряжения и полярности. Проверялся один вход так как фактически они включены параллельно. Конечно из-за того что резисторы объединены на один конденсатор будет некоторая разница, но не сильно критичная. Для начала подал напряжение порядка 3-3.5 Вольта. При положительной полярности наблюдается нестабильное время срабатывания, кроме того оно доходит до 0.7 секунды (скриншот 1 и 2). При отрицательном напряжении все заметно лучше, время срабатывания стабильно и составляет 0.4 секунды (скриншот 3 и 4). Но не стоит переживать, такое напряжение обычно не опасно для вашей акустики, хотя конечно громкий щелчок вы услышите, но реле все равно отключит АС. 1, 2. При напряжении 10 Вольт время отключения стабильно и составляет 0.3 и 0.12 секунды для положительного и отрицательного напряжения соответственно. 3, 4. При 15 Вольт время срабатывания становится еще меньше, 0,14 и 0.08с для положительного и отрицательного напряжения. 5, 6. Дальнейшее поднятие напряжения ничего не меняет, время отключения остается таким же, судя по всему дальше идет уже «аппаратное» ограничение. Но если вы заметили, во всех случаях при подаче отрицательного напряжения время отключения меньше чем при подаче положительного. В качестве выводов могу сказать что по своему набор полезный и что особенно важно, работает после сборки и не требует высокого уровня знаний. Все четко отключается, есть задержка включения и мгновенное отключение при обесточивании. К сожалению не обошлось без недоработок, например разъемы с другим шагом выводов, хотя это можно простить так как не сильно влияет на качество работы. Но вот низкокачественные реле это реально плохо, а ведь обычно именно они являются довольно большой частью стоимости подобного устройства. В общем здесь решать вам, я бы купил такие реле в оффлайне, так как больше шанс купить качественные, например тот же Finder, а не более часто подделываемый Omron. Магазин дал пару купонов, правда они не сильно помогут если надо купить только одну такую платку, но возможно пригодятся при более дорогих заказах. 3000-300: umkapromo300 5000-600: umkapromo600 На этом у меня все, надеюсь что обзор был полезен. Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта. Используемые источники:

  • https://li-ne.ru/page/ustrojstvo-zashhity-dinamikov-na-specializirovannoj-mikrosheme-upc1237-sa1237ha
  • https://datagor.ru/practice/loudspeakers/1443-upc1237-nte7100-universalnoe-ustrojstvo-zashhity-akusticheskix-sistem.html
  • https://mysku.ru/blog/china-stores/73727.html

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации