164736. lajstromszámú szabadalom • Túlterhelés védő és kijelző áramkör, különösen hangsugárzókhoz
11 164736 12 légellenállásához képest az Rg ellenállás értéke elhanyagolhatóan nagy. Hasonlóképpen lényegtelen változást szenved a túlterhelés ismételt rákapcsolásánál szerepet játszó 'Xy időállandó értéke; ugyanigy változatlan a védőáramkör terhelő impedanciája is. Az előzőekben bemutatott, találmány tárgyát képező megoldásoknál a hangsugárzó melegedéssel határolt terhelhetőségét frekvenciától függetlennek tekintettük. A 7. ábra szerinti kivitel lehetőséget ad arra, hogy a hangsugárzó frekvenciától függő melegedéssel határolt terhelhetőségét is figyelembe vegyük, s ily módon biztositsuk a hangsugárzó maximális teljesitő képességének felhasználását. Ehhez mindössze az szükséges, hogy a TKj termisztor fütőtekercsével sorbakötött Rn ellenállást olyan komplex Z2 impedanciával helyettesítsük, amely impedanciának abszolút érték-frekvencia jelleggörbéje megegyezik a védendő hangsugárzó melegedéssel határolt terhelhetőség-frekvencia jelleggörbéjével. Az R, ellenállást helyettesítő Z2 impedancia ily módon a fütőtekercsben folyó áramot oly módon szabályozza, hogy az a termisztor melegedését és ily módon a védőáramkör beavatkozását éppen a kivánt jelleggörbével biztositja. Hasonlóképpen, ha a TKj termisztor fütőtekercsével párhuzamosan olyan komplex Z* impedanciát kapcsolunk párhuzamosan, amelyen átfolyó áram a frekvencia függvényében a védó'áramkörrel védeni kivánt hangsugárzó melegedéssel határolt terhelhetőségének inverz jelleggörbéjével változik, akkor az ily módon kialakított védőáramkör - amelyet a 8. ábrán mutatunk be - az előbbihez hasonlóan biztositja a hangsugárzó melegedéssel határolt terhelhetőségének teljes kihasználását. Egy hangsugárzó melegedéssel határolt terhelhetőségét a frekvencia függvényében példaképpen a 9. ábrán mutatjuk be, A 7. ill. 8. ábrán ábrázolt védőáramkör egy gyakorlati kivitelénél, amelynek megvalósitásánál a 9. ábrán ábrázolt jelleggörbét vettük alapul, az alábbi értékekkel értünk el eredményt. A Zo impedanciát egy ellenállással párhuzamosan kapcsolódó ellenállással sorbakötött induktivitás realizálja. Mindkét ellenállás értékét 3,6 kohm-nak, az induktivitás értékét 1,6 H-nek választottuk. A ZÍ impedanciát párhuzamosán kapcsolódó induktivitás, kapacitás, ellenállás és ezekkel sorbakötött ellenállás realizálja. A párhuzamosan kapcsolódó induktivitás értékét 1,6 H-nek, a kapacitás értékét 12 pF-nak, az ellenállás értékét 160 ohm-nak, az ezekkel sorbakapcsolt ellenállás értékét 100 ohm-nak választottuk. ZÍ alkalmazása esetén az R2 ellenállás értékét célszerűen 1,6 kohm-nak választottuk. Az ily módon kialakított védőáramkörök paraméterei megegyeztek az 5. ábrán ábrázolt megoldás paramétereivel, azzal az egyetlen eltéréssel, hogy a 7. ábrán bemutatott kivitel a Z2 impedancia frekvencia-függősége következtében enyhén frekvencia-függő bemenő impedanciát mutatott; ez a frekvenciafüggés azonban a gyakorlatban szóbajövő eseteknél elhanyagolható, különösen ha meggondoljuk, hogy a védőáramkör erősen frekvenciafüggő komplex impedanciával, a hangsugárzó impedanciájával kapcsolódik párhuzamosan. A 6. követelmény maradéktalan kielégítésére alkalmas kivitelt tüntet fel a 10. ábra, amelynél a TKj termisztorral egy nyitó irányban működő D9 dióda van sorbakötve. Ha a termisztor ellenállása nagy, - azaz a fütőtekercsen átfolyó áram kicsi, tehát a hangsugárzó túlterhelés nélkül üzemel, akkor a diódán át csak nagyon csekély áram folyik. Ha viszont túlterhelés következik be, a diódán átfolyó áram gyorsan növekszik. A dióda sarkain keletkezett feszültséget egy szokásos, ismert kivitelű félvezető alkalmazásával kialakított, logikai nemfunkciót megvalősitő impulzus inverter bemeneti pontjaira kapcsoljuk. Az inverter áramkör elemeit célszerűen az ismert eljárások valamelyikével választjuk meg. [9]. Ha az inverter kollektor körébe például egy jelfogót kapcsolunk, a jelfogón át mindaddig nem folyik áram, amig a D9 diódán átfolyó áram által előidézett feszültség meg nem haladja az inverter küszöbfeszültségét. Ha a küszöbfeszültséget túllépjük, az inverter vezet és a kollektor körébe kapcsolt J2 jelfogó behuzótekercsén át az inverter áramköri elemeivel meghatározott maximális áram folyik. Ennek hatására a J2 jelfogó behúz. Megfelelően méretezett áramkörrel ily módon biztosítani tudjuk azt, hogy a J, jelfogó hamarabb behúzzák, mint a J, jelfogó. így tehát a J2 jelfogó érintkezőit - a rendszertechnikai követelményektől függően - előnyösen felhasználhatjuk annak időben történő jelzésére, hogy a hangsugárzót túlterheltük, s hogy a hangsugárzó le fog kapcsolódni, ha a túlterhelést nem szüntetjük meg. Az áramkör kijelzési idejének célszerűen a nyitó irányban működtetett D2 dióda megfelelő megválasztásával lehet szabályozni, mégpedig olyképpen, hogy a kijelzési idő csökken, ha az alkalmazott dióda nyitó irányú feszültség-áram jelleggörbéjének meredeksége nagyobb. Egy példaképpen kivitelezett megoldásnál a D? dióda Tungsram gyártmányú AY 107 tipusu germánium dióda volt, a többi alkatrész megegyezett az 5. ábrával kapcsolatosan alkalmazottakkal. A 10. ábra szerinti védőáramkör t emlékezési idejének jelleggörbéjét a hangsugárzóra jutó P teljesítmény függvényében folytonos vonallal a 11. ábrán ábrázoltuk. Egyúttal feltüntettük a védőáramkör kijelzési idejének teljesitményfüggését is, szaggatott vonallal. Paraméter mindkettőnél a T környezeti hőmérséklet volt. Rögzitett teljesítmény esetében a két görbe azonos környezeti hőmérséklethez tartozó ordinátái közötti különbség adja meg azt az időtartamot, amely a kezelőnek rendelkezésre kell állnia ahhoz, hogy a túlterhelést megszüntesse. A példaképpen kivitelezett áramkörben mutatkozó időtartamok tapasztalatunk szerint teljesen elegendőek ahhoz, hogy a kezelő az esetleges kezelési hibából - az elektroakusztikai lánc tulvezérléséből - eredő túlterhelést ezalatt megszüntesse. Tapasztalatunk szerint a kijelzési időt tovább csökkenthetjük a D2 diódával sorbakapcsolt R4 ellenállás segítségével; az ellenállás értéke célszerűen néhányszáz ohm. Példaképpen a kijelzési idő R^=220 ohm esetében kb. 20%-kal csökken. A találmány szerint kivitelezett megoldások mindegyike megbizhatő védelmet biztosit az egyutas hangsugárzóknál, azaz olyan hangsugárzóknál, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6