164736. lajstromszámú szabadalom • Túlterhelés védő és kijelző áramkör, különösen hangsugárzókhoz
164736 5 6 A továbbiakban valamely állandó hőmérsékletű környezetbe helyezett elem termikus felfűtési időállandóját azzal az időtartammal jellemezzük, amely a felfutás kezdete és ama pillanat között telikel, amikor a test hőmérséklete eléri a véghőmérséklet (l-e )-ed részét. Hasonlóképpen, a felfűtött elem lehulési időállandóját a fUtés kikapcsolásának pillanata és azon pillanat közötti idővel jellemezzük, amely pillanatban az elem a kezdeti hőmérsékletnek e"l-ed részére hUlt le. Állapodjunk meg továbbá abban, hogy a túlterhelésnek a védőáramkörre történő rákapcsolásának pillanata és a védőáramkör beavatkozásának pillanata közötti időtartamot a védőáramkör emlékezési idejének nevezzük. Hasonlóképpen, a túlterhelés rákapcsolásának pillanata és a túlterhelés érzékelésének és kijelzésének pillanata közötti időtartamot a védőáramkör kijelzési idejének hivjuk. A probléma megoldására - a technika mai állását tekintve - az előbbieket összefoglalva, tapasztalatunk szerint ezért az alábbi követelményeket kell kielégítenie: 1. A védőáramkörnek a hangsugárzó bemenetére kapcsolt villamos jel teljesítményét kell érzékelnie, esetleg a hangsugárzó megengedett melegedésétől fUggően a jel időbeli alakulásától - hullámformájától - függetlenül, olyképpen, hogy az érzékelés a bemenetre kapcsolt jel feszültsége effektiv értékének négyzetével legyen arányos. 2. A védőáramkör termikus felfűtési s lehulési időállandója kisebb legyen, mint a hangsugárzóé, azonban elegendően nagynak kell lennie ahhoz, hogy a hangsugárzó műsorjellel vezérelt üzemét ne befolyásolja. 3. A védőáramkör emlékezési ideje növekvő túlterheléssel és környezeti hőmérséklettel csökkenjék. 4. A védőáramkör az üzemeltetéshez külön tápfeszUltségforrást ne igényelje, de az általa fogyasztott teljesítmény elhanyagolható legyen. 5. A védőáramkör beavatkozása ellenére a hangsugárzót tápláló erősitőnek kimeneti kapcsaira állandóan zérustól eltérő, véges impedancia kapcsolódjék. 6. A védőáramkör a beavatkozás előtt megfelelő időben előre jelezze a kezelőnek a túlterhelést; ha a kezelő ezt megszünteti, avédőáramkör beavatkozása maradjon el. Az irodalomban eddig ismertetett megoldások ezeknek a követelményeknek legfeljebb csak részben tesznek eleget. Ezek az áramkörök a bemenetre kapcsolt jel teljesítménye helyett, csak a rövid idejű teljesitmény csúcsok időbeli átlagát érzékelik és ilyen módon nem a műsorjel emlékezési időre vonatkoztatott átlag-teljesitményétől, hanem a rövididejű teljesitmény csúcsok időbeli átlagától fUggően avatkoznak be. Ezen áramkörök működése azon alapul, hogy az erősitő kimeneti pontjaira csatlakoztatott védőáramkörben - melybe a hangsugárzó van kötve - az időben változó hangfrekvenciás váltakozó feszültség frekvenciafüggő hálózaton keresztül egyenirányítót táplál, amelynek egyenirányitott feszültsége egy kondenzátorral párhuzamosan kötött jelfogó tekercsére kerül. Ha a jelfogó tekercsén átfolyó áram értéke meghaladja a behúzáshoz szükséges küszöbértékeket, a jelfogó meghúz és a hangszóróval egy ellenállást kapcsol sorba. Ennek hatására a hangszóróban folyó áram a megengedhető érték alá csökken. Egy másik lényegileg ehhez hasonló megoldásnál túlterhelés esetén a jelfogó a hangsugárzót lekapcsolja. Ezen ismert áramkörök részletezését a későbbiekben folytatjuk, hogy teljesebb összehasonlítást kapjunk a találmány szerinti védó'áramkörrel. Ezen áramkörök minden lényeges hibáját és hiányosságát - amit a későbbiekben részletezünk -kiküszöböljük és a felsorolt követelményeket kielégítjük a találmány szerinti áramkörrel, illetőleg annak továbbfejlesztett változataival. A találmány szerinti áramkör az ismert áramköröktől lényegében abban különbözik, hogy a jelfogó tekerccsel közvetett fütésü termisztort kapcsolunk sorba és ezen soros áramkörhöz párhuzamosan Zener-diódát kapcsolunk, mig a közvetett fűtésű termisztor fütőtekercsét vele sorbakapcsolt ellenálláson át csatlakoztatjuk a védőáramkör bemeneti pontjaira. A találmány tárgyát, valamint további részleteit több kiviteli, példa kapcsán rajz alapján ismertetjük részletesebben. Az 1. és 2. ábra két ismert védőáramkör vázlatos kapcsolási elrendezését mutatja. A 3. ábra a találmány szerinti védőáramkor legegyszerűbb kivitelének kapcsolási elrendezését ábrázolja. A 4. ábra a 3. ábra szerinti megoldás egy változata. Az 5. ábra a 4. ábra szerinti megoldás egy továbbfejlesztett kiviteli alakját mutatja. A 6. ábra az 5. ábra szerinti elrendezés egy konkrét megoldásra vonatkozó diagramot mutat két különböző T0 környezeti hőmérséklet mellett a t emlékezési időt ábrázolva a P teljesitmény függvényében. A 7. ábra egy további találmány szerinti védőáramkör kialakítást szemléltet. A 8. ábra a 7. ábra szerinti megoldás egy változatát mutatja. A 9. ábrán egy hangsugárzó melegedéssel határolt terhelhetőségét szemléltetjük a frekvencia függvényében. A 10. ábrán bemutatott megoldás a bevezetőben megállapított valamennyi - hat - követelményt kielégitő találmány szerinti védőáramkört szemlélteti. A 11. ábra a 10. ábra szerinti védőáramkör t emlékezési idejének jelleggörbéjét mutatja a hangsugárzóra nyitó P teljesitmény függvényében. A 12. ábra kétutas hangszóró rendszer védőáramkörét szemlélteti példakénti megoldásként. Az 1. ábrán feltüntetett megoldás pl. legfeljebb csak a 2., 4., és 5. követelményeket elégiti ki, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
