164736. lajstromszámú szabadalom • Túlterhelés védő és kijelző áramkör, különösen hangsugárzókhoz
9 164736 10 gyakorlatilag a feszültség megjelenése után azonnal' ismételten bekapcsolja a hangsugárzót, ha a termisztor hulési időállandója elegendően nagy. A védőáramkör az erősitőt jó közelítéssel R=R1 R 2 (R 1 +R 2 )" 1 értékű ellenállással terheli, tekintettel arra, hogy R^ ellenállás mellett elhanyagolható az Rrj ellenállás, a Zener-diőda R differenciális ellenállása. Hasonlóképpen, R2 ellenállás mellett elhanyagolható a termisztor fütőtekercsének ellenállása. Az áramköri elemek megfelelő megválasztásával biztositható, hogy a védőáramkör terhelőimpedanciája a hangsugárzó impedanciája mellett gyakorlatilag elhanyagolható. Egy általunk megvalósított esetben az egyes alkatrészek értékei a következők voltak: Rl=285ohm, R2 =3,6kohm, (^=400 ;iF, a 1y Zener-dióda Zener-feszUltsége 18 V, a ]1 jelfogó behuzótekercsének ellenállása 685 ohm, mig a felhasznált közvetett fütésii termisztor TI 40 típusú (Kőbányai Porcelángyár, Bp.), melynek ellenállása szobahőmérsékleten mintegy 40 kohm, hulési időállandója 25 sec. A védőáramkört ugy állítottuk be, hogy az az 50 W, melegedéssel határolt terhelhetőségü hangsugárzót lekapcsolja az A, B pontokról, ha a bemenetre kapcsolt teljesítmény a fenti értéket meghaladja. Az áramkör 80 W-nak megfelelő bemenő teljesítmény esetén a rákapcsolást követően 4 sec, mig 200 W-nak megfelelő teljesítmény rákapcsolása esetén 3 sec alatt kapcsolta le a hangsugárzót, azaz az emlékezési idő 4, ill. 3 sec. Ha a környezeti hőmérséklet 20° C-ről 40°C-ra nőtt, az emlékezési idő kb. 20%kal csökkent. A túlterhelés megszűnése után kb. 0,4 sec-mal a védőáramkör a hangsugárzót viszszakapcsolta; ha azt követően azonnal újra túlterhelés következett be, a hangsugárzót a védőáramkör gyakorlatilag ugyancsak kb. 0,3 sec alatt ismételten lekapcsolta. Ezt a kedvező tulajdonságot annak köszönhetjük, hogy a termisztor a rövid idő, kb. 0,7 sec alatt gyakorlatilag nem hiil le, hiszen a híllési időállandó 25 sec. A védőáramkör jó közelítéssel R = R, R2 (Rj + +R2 )~ («275 ohm terhelő ellenállást jelent, ez pedig elegendően kis érték ahhoz, hogy az erősitőt állandóan terhelje, míg a hangsugárzó 15 ohmos impedanciához képest ez ugyanakkor elegendően nagy, ugy, hogy a védőáramkör okozta teljesítményveszteség kb. 0,20 dB, tehát elhanyagolhatóan csekély. A találmány szerint kivitelezett védőáramkör tehát minazokkal az előnyös tulajdonságokkal rendelkezik, amelyeket az 1-5. követelményekben megfogalmaztunk, különös tekintettel az 1., 2., 3. követelményekre. A 4. ábrán ábrázolt megoldásnál egyutas egyenirányító helyett - célszerűen - Gräetz kapcsolású kétutas egyenirányítót alkalmaztunk; ennek eredményeképpen a Cj kondenzátor értékét a 3. ábrán bemutatott megoldásnál alkalmazotthoz képest kisebbre választottuk, Cj=200 pF jó eredményre vezetett. Bár a találmány szerinti megoldás - melynek két kiviteli variációját a 3. és a 4. ábrán tüntettük fel - az 1-5. követelményeket- kielégíti, mégis további javulást biztosítottunk az 5. ábra szerinti kialakítással, melynél a TKj termisztor és a Ji jelfogó csatlakoztatási pontjaira egy a TK, termisztort áthidaló Ro ellenállás csatlakozik. Ez az ellenállás söntöt képez a termisztor számára és ennek következtében a védőáramkör működése biztosabbá és pontosabbá válik, mivel az Rg ellenállás értékének a TK, termisztor hidegellenállásához képest értett megfelelő megválasztásával biztosithatjuk, hogy mindaddig, amig a termisztor fUtőtekercsét csekély áram terheli, a Ji jelfogón átfolyó áram túlnyomóan az R~ ellenálláson folyik át. Ha az A, B pontokra kapcsolt feszültség növekszik, nő a termisztor fütőtekercsén átfolyó áram is, igy csökken a termisztor ellenállása, következésképpen a Jj jelfogó meghúzásához szükséges többletáram a termisztoron folyik át. Ezzel a megoldással elkerültük a termisztor önfütését és ennek következtében lényegesen hosszabb emlékezési időt biztosithatunk. Az 5. ábra szerinti elrendezés ezért azzal az előnnyel jár a 3. és a 4. ábrán bemutatott megoldáshoz képest, hogy az áramkör emlékezési idejét - az összes egyéb előnyös sajátosságának változatlan megtartása mellett - mintegy 4-5-szörösére növelhettük. Az ily módon megnövekedett emlékezési idő lehetővé teszi azt, hogy a továbbiakban részletezett áramköri módosítás segítségével a kezelőnek lehetőséget adjunk arra, hogy egy megfelelő kijelzést követően megfelelő idő álljon rendelkezésére a helytelen kezelésből eredő túlterhelés megszüntetésére. Az 5. ábra szerinti kivitel ily módon megteremti a lehetőséget a 3. feltétel megvalósítására. Tapasztalatunk szerint ugyanis a korszerű hangsugárzó lengőtekercsének hülési viszonyai olyanok, hogy a rákapcsolt túlterhelés nagyságától függően a túlterhelést általában legalább 10 másodpercig elviseli anélkül, hogy a lengőtekercs károsodna. További előnye még az 5. ábra szerinti megoldásnak az is, hogy a J, jelfogó működése biztosabbá válik, mivel rajts akkor is viszonylag nagy áram folyik át a vele sorbakötött Ro ellenállás következtében, amikor a TKj termisztor gyakorlatilag még szakadásnak számit az áramkörben. Ugyanakkor, mivel a TIC termisztor önfütését megszüntettük, az áramkör a környezeti hőmérséklet változására célszerűen sokkal érzékenyebben reagál. Egy gyakorlatilag megvalósított esetben jó eredményt értUnk el, ha az Ro ellenállás értéke 470 ohm volt; a többi alkatrész értéke megegyezett a 4. ábrával kapcsolatban említettel. A 6. ábrán két különböző, TQ környezeti hőmérséklet, mint paraméter mellett bemutatjuk az áramkör t emlékezési idejét, a védőáramkör által védett hangsugárzóra jutó P teljesítmény függvényében. Jól láthatjuk, hogy az emlékezési idő - követelményeinknek megfelelően - növekvő környezeti hőmérséklettel csökken, mégpedig olyképpen, hogy a teljesítményemlékezési idő jelleggörbe gyakorlatilag önmagával párhuzamosan tolódik el. A túlterhelés hirtelen megszüntetése esetében a ^ időállandó csak elhanyagolható mértékben változik, tekintettel arra, hogy a termisztor R^r- me-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5
