Индикация температуры для мощного УНЧ

     Под тепловым режимом принято понимать пространственно-временное распределение температуры в ее отдельных элементах, узлах и устройстве в целом. Увеличение температуры сверх допустимой нормы в любом из перечисленных звеньев резко снижает надежность их работы, увеличивает риск выхода из строя всего устройства.

     Применительно к УМЗЧ в наиболее неблагоприятных температурных условиях работают источники питания и оконечные каскады. Чтобы повысить надежность этих узлов, применяют радиокомпоненты, надежно работающие в широком диапазоне температур.
     Вниманию читателей предлагается устройство тепловой индикации, которое позволяет визуально определить начало перегрева выходных транзисторов усилителей и стабилизаторов напряжения источника питания.
Устройство содержит шесть независимых тепловых реле и позволяет с помощью датчиков контролировать температуру в шести местах защищаемого стереофонического усилителя. Например, целесообразно четыре датчика установить на теплоотводах выходных транзисторов усилителя и два на теплоотводах мощных транзисторов стабилизаторов напряжения источника питания. При возникновении в местах установки датчиков недопустимого повышения температуры, срабатывает соответствующее тепловое реле, и на передней панели усилителя начинает мигать соответствующий светодиод, сигнализируя о перегрузке данного элемента. Принципиальная схема устройства тепловой индикации показана на рис. 1.

     Каждое температурное реле представляет собой триггер Шмитта, реализованный на микросхеме К155ТЛ2, в состав которой входит шесть таких ячеек. Функции датчиков выполняют терморезисторы RT1 ?RT6.

Рассмотрим работу одного из температурных реле, например ячейка DD2.1 микросхемы DD2. В исходном состоянии, которое задается резисторами R1 и RT1, на выходе элементаDD2.1 (ячейка триггера Шмитта) будет присутствовать напряжение близкое к нулевому значению напряжения питания (логический ноль). Напряжение на входе в этом случае должно быть более 1,7В. При нагреве терморезистора RТ1 сверх установленной температуры, его сопротивление уменьшается, уменьшается и напряжение на входе 1 данного элемента, что приведет к переключению триггера и на выходе 2 появится напряжение близкое к напряжению питания (логическая единица). Это напряжение подается на вход 13 элемента DD1.3, что разрешит прохождение импульсов на его выход, с постоянно работающего генератора, собранного на ячейках DD1.1 и DD1.2. Параметры импульсов, замеренные осциллографом С1-67, примерно такие: пауза – 90 миллисекунд, длительность импульса, где-то 110 миллисекунд. Ну и, исходя из этого, частота мигания светодиода будет примерно пять герц. Эти импульсы управляют работой транзистора VT1, который в свою очередь начинает включать и выключать светодиод HL1. Необходимую температуру срабатывания для каждого термореле, устанавливают с помощью резисторов R1?R6.

Питается устройство стабилизированным напряжением +5 вольт. Так как входное напряжения микросхемы КР142ЕН5А всего 15 вольт, а напряжения питания усилителя выше этого значения, то пришлось применить еще один понижающий стабилизатор – КР142ЕН8Б, входное максимальное напряжение которого, тридцать пять вольт. Если напряжение питания конкретного усилителя будет выше и этого значения, то вместо данного стабилизатора можно поставить простой параметрический стабилизатор, состоящий из стабилитрона Д815Д и резистора, параметры которого будут зависеть от этого напряжения. Рассчитать такой стабилизатор можно с помощью соответствующей программы «Parametric_stabilizer», свободно распространяющейся в Интернете, или здесь, со страницы «Программы» — «программа расчета параметрического стабилизатора». Самым оптимальным решением будет питание этого устройства от отдельного выпрямителя с одним трехвыводным стабилизатором напряжения, что будет необходимо, если этот блок индикации будет дополнен блоком автоматического отключения, вышедших из строя выходных каскадов усилителя или стабилизаторов, при этом телеметрия состояний датчиков должна быть в рабочем состоянии. Это даст возможность в течение некоторого времени (пока остывает теплоотвод с терморезистором) определить неисправный или перегруженный блок.
Всех вам благ друзья. До свидания К.В.Ю.

Скачать схему в формате splan 7. Блок тепловой индикации для УМЗЧ (554 Загрузки )