Schutzschaltung

AAAhhh! Schon viel besser! Und nun der Text

Hallo liebe Hifi- Freunde,

eine Lautsprecherschutzschaltung soll den Lautsprecher vor möglicher DC am Ausgang eines Verstärkers schützen, sowie den Einschaltplopp und den Ausschaltknacks fernhalten.

Dazu geschieht folgendes:
Ein Relais schaltet nach Betätigung des Hauptschalters die Lautsprecher verzögert an.
Nach dem Ausschalten fällt das Relais sofort ab, bevor die Betriebsspannung unter ihren Nennwert sinkt.
Wenn auf einem der Kanäle auch nur eine geringe Gleichspannung erscheint, wird sofort getrennt.

Diese Einzelheiten wären wünschenswert:
Einschaltverzögerung 3 – 6 s
DC- Schaltschwelle: +- 0,7 V
Steuerspannungsschaltgeschwindigkeit >> Relais- Ansprechzeit
Wartezeit zwischen Aus- und wieder- Einschalten: 0 s

In elektronischer Hinsicht wird angestrebt:
nur absolute Standardbauteile (bis auf das Relais)
keine Widerstände über 47k-Ohm zur Vermeidung von Störempfindlichkeiten
weitgehende Ausnutzung der Ladekurve, um den Elko klein zu halten
keine kritischen Spannnungen und Ströme
streng zurückgenommene Bauteileanzahl
einfache Anpassung des Relais an die UB
halbe oder ganze UB voll nutzbar
kein übermäßiges Brummen oder Rauschen auf der Steuerspg. schon aus Prinzip
für alle denkbaren Fälle geeignet
geringe Abmessung

Mir ist, als hätte ich die Lösung gefunden.

Auf- und Einbau:
Die Schaltung hat 6 Anschlüsse für Stereo: L, R, Masse, U~, +, - .
Die Relaisspg. kann an die halbe oder ganze UB angepaßt werden, also z.B:

1)
UB = +- 30V,
U-Relais = 24V
Lösung :
Schaltung mit der halben UB betreiben (-UB und Masse),
ZD2 = 24V, ZD1 = 12V.

2)
UB = +- 12V
U-Relais = 24V
Lösung:
Schaltung mit der ganzen UB betreiben (-UB und + UB)
ZD2 = 22V, ZD1 = 11V.

Zu der ZD- Spg sind immer 0,7 V hinzuzurechnen, um die Ua zu erhalten. Die andere ZD muß immer genau die Hälfte haben, damit der Ladeelko richtig geladen wird.


Die Funktion:

Nach dem Einschalten wird U~ über D1 gleichgerichtet, ein wenig mit C3 gepuffert und lädt C4 über R4 nach 3s (mit 100µF) auf Uzd1 + Ube auf. T6 wird leitend, dann T7. Über R9 und R7 wird zurückgekoppelt – die Schaltung kippt. T6 schaltet nun auch T5 durch, der einerseits den Elko entlädt und andererseits den Ic von T6 begrenzt. Im Bruchteil einer ms wird nun die Relaisschaltspg. erreicht; sodann leitet ZD2, um die Ausgangsspannung zu stabilisieren – damit ist der Einfluß der Mitkopplung unterdrückt und am Relais stehen 24,7 bzw. 22,7V.

Nach dem Ausschalten passiert nichts, solange nicht C3 (1µF) sich entladen hat, oder die Haupt- UB unter Uzd gesunken ist, die Reihenfolge ist egal. Wenn die Monsterelkos die Spannung halten, dann ist C1 nach spätestens 3s soweit abgesunken, daß T6 nicht mehr über Uzd1 langt. Dann schaltet T6 runter, T7 auch, ZD2 tut´s nicht mehr und die Mitkopplung (R9/R7 über C4) schlägt wieder voll durch und aus die Maus.
Wenn aber die großen Elkos schneller entladen werden: auch dann setzt die Spannungsregelung von ZD2 zeitig aus und aus ist´s. ´S kann auch nicht wieder an, da C3 viel zu klein ist, um C4 wieder nachzuladen.

Was beliebt, ist auch erlaubt: Sofort wieder einschalten heißt, C4 muß erst wieder geladen werden.

Kippschwingungen
Eine astabile Kippstufe benötigt eine Verstärkung von ca. 1,5. Da diese Schaltung ebenfalls über einen Kondensator mitgekoppelt ist, könnten theoretisch Kippschwingungen auftreten. nun ist die Verstärkung hier aber ca. >100 (Emitter T7 direkt an +), sodaß der astabile Bereich sehr kritisch ist und kaum im eingebauten Zustand zu provozieren und wenn schon...

Der DC- Detektor
ist auf Ultraschall´s Schaltung gewachsen. Sie war im Prinzip nicht zu knacken. Der Emitterfolger für die Basisschaltung im Original mußte aber leider weichen, da die Kippstufe schon extrem empfindlich ist; mit ihm die schöne Symmetrie, aber es funktioniert eben.

Viele Grüße – Olaf

Da habe ich doch tatsächlich noch eine Ungereimtheit entdeckt (müßte vielleicht ´n bißchen was umgepolt werden). Wer´s auch entdeckt hat, nicht gleich über Bord springen, ich weiß schon was, gehen wir´s ruhig an...

Ich habe nun noch eine bessere Lösung gefunden, bei der man den DC-Detektor von @Ultraschall direkt wiederverwenden kann. Wie ist Eure Meinung dazu?

(Wenn mich nicht alles täuscht, erscheint hier dereinst ein Bild :prost)

Sehr schön, danke!

Jetzt nur noch ein paar Feinheiten:

1. Die Polarität von C3 muß natürlich andersherum, + an Basis.
(das kommt von der vielen Umzeichnerei)

2. für T8 ist BD238 besser (langsamer, nur 2MHz ft), saubereres Signal.

3. für R6 habe ich inzwischen 220 Ohm, ist besser für die ZD

4. +UB gehört nah an den nächsten Abblockkondensator, oder 100nF dazuschalten, sonst könnten Störungen einstrahlen.

5. T6 ist ein BC547

Ansonsten kann man den Plan so hängen lassen.

Getestet - funktioniert.

Angeschlossen wird wie gesagt der DC- Detektor von dem unsichtbaren Herrn mit dem unhörbaren Namen
Das ist ganz oben im Plan die Sektion links vor R3. Die Kollektoren von T2 und T4 erhalten noch einen gemeinsamen Emitterfolger, (wie im Original).

Also auf ausdrücklichen Wunsch von Mülleimer hier noch mal meine neueste Stereo-Version mit Konstantstromansteuerung der/des Relais:

http://img358.imageshack.us/my.php?image=lsdcschutzgiflq3.gif

http://img232.images...herschutzschavr2.png

`dürft wählen

Tach,

hat schon jemand die Schaltung in der Praxis getestet?
Bin am überlegen, ob ich jetzt die Teile für diese hier oder für Ultraschalls Relaisansteuerung bestellen soll...

Tag,

die Schaltung von Ultraschall gibt es wohl schon sehr lange. Diese hier ist eine Neuentwicklung. Ich habe sie ausgiebig durchdacht, geprüft und gemessen. Der Versuchsaufbau liegt hier auf dem Tisch. Ich habe ihn etliche male getestet und auf Störsicherheit überprüft. In meinen Vorverstärker habe ich die erste Version (ganz oben) mit einer kleinen Änderung eingebaut, da dort nur 2* 13V vorhanden sind und ich gerade ein gutes 24V- Relais zur Verfügung hatte. Sie funktioniert einwandfrei. In meine Endstufe kommt auf jeden Fall die neueste Version rein. Für den Fall, daß es dennoch Probleme geben sollte, habe ich mit gewissen Optionen vorgesorgt, die hier noch nicht erwähnt wurden.
Hier nochmal die Vorteile gegenüber der "althergebrachten " Schaltung:

der Ladeelko ist kleiner

der Siebelko entfällt

der Ladeelko wird bereits beim Einschalten in 0,1s entladen, sodaß die Schaltung sofort nach dem Ausschalten wieder voll verzögert

die Relaisspannung kann einfach direkt mit den ZD´s eingestellt werden, das ist wichtig, wenn das Relais mal ausgetauscht werden sollte--> gleiche Relaisspg. = keine Schaltungsänderung

die Schaltspannung ist in jedem Fall schneller als das schnellste Relais. Theoretisch könnte das die Kontakte schonen

nur 0,2V min.-UB- Spannungsabfall

die Schaltung reagiert auf Störungen der Verstärker- UB. In bestimmten Fällen schaltet das Relais schon ab, bevor DC am Lautsprecherausgang entsteht

mehr fällt mir jetzt nicht ein.

Hallo zusammen,

ich möchte noch eine dritte Version inkl. Temperaturschutz ins Spiel bringen.



Ist etwas verworren gezeichnet, bzw. aus einem größeren Projekt rausgeschnitten... Sorry.

Die Schaltung ist erprobt aber sicher noch verbesserungsfähig.
Daher die Bitte um Feedback und Vorschläge!

Insbesondere brauche ich eine Spannung irgendwo zwischen 12 und 20V. Bisher per 78xx (nicht im Plan), aber eigentlich müsste eine Z-Diode genügen... Besonders hierzu wären Vorschläge willkommen!

Danke und Grüße,

Oliver.

Hallo Oliver,

mit CMOS- Gattern zu schalten ist auch eine sehr gute Variante. Könntest Du den Plan nochmal bei Gelegenheit etwas übersichtlicher zeichnen? Beschreib doch mal die Funktionsweise. Für den Temperaturschutz würde ich ein zweites Relais einfügen, das die Betriebsspannung für die Endstufe abschaltet. Für die benötigte Gleichspannung gibt es eine Fülle von Lösungen. Es kommt nur darauf an, wieviel Strom benötigt wird. Für ein paar mA reicht eine Z-Diode. Sonst muß eben noch ein Transistor dazu kommen.

Grüße - Olaf

Für den Temperaturschutz würde ich ein zweites Relais einfügen, das die Betriebsspannung für die Endstufe abschaltet.

Hallo Olaf,

das verstehe ich nicht so recht. Zum abkühlen der Endstufe reicht es doch aus, wenn man ihr die Last - also die LS - abschaltet? Insofern spricht doch nichts gegen die Ein-Relais-Lösung...

Gruß Heinz

Hallo Heinz,

ein Defekt in der Endstufe könnte ebenfalls zu einer unzulässigen Verlustleistung führen. Z.B. könnte die Ruhestromregelung unterbrochen werden oder einer der Endtransistoren leichten Durchgang haben.

Es kommt also darauf an, wie man Aufwand und Nutzen eines zweiten Relais gegeneinander abwägt.

Gruß

Hallo Olaf,

in meinen TFK-Receivern z.B. erfüllt die Schutzschaltung gleich 3 Funktionen:
- Einschaltverzögerung
- Überlastsicherung (gemessen wird die Spannung über die Emitterwiderstände beider Endstufentransistoren aller Kanäle)
- Thermische Überwachung, mißt die Temperatur sowhl der Endstufen als auch des Netztrafos.

Realisiert ist das alles mit nur einem einzigen Relais, das über einen NE555 angesteuert wird.

Gruß Heinz

Wir sind auf der Suche für unsere Lautsprecher im Bandproberaum nach eine Schutzschaltung, die extreme Lautstärkespitzen abfängt. Die hier vorgestellte Schutzschaltungen erfüllt diese Anforderungen vielleicht, aber ich kenne mich in Elektronik nicht gut genug aus. Wer kann uns helfen? Unsere Lautsprecher gehen sehr óft kaputt und wir haben keine Idee woran genau es liegen könnte...

Vor allem die Bassboxen gehen kaputt, unser Klotzverstärker hat 900 Watt Gesamt.

Bassbox Eminence Kappa 15 LF
Monacor MHD120
Visaton R13 4x pro Box

Vielleicht sind Spitzen beim Kabelreinstecken in Keyboards und rausziehen das Problem, da knackts manchmal ordentlich, wenn wir nicht aufpassen!

StrahlemannUndSoehne schrieb:

Vielleicht sind Spitzen beim Kabelreinstecken in Keyboards und rausziehen das Problem, da knackts manchmal ordentlich, wenn wir nicht aufpassen!

Die Geräte kenne ich zwar nicht, aber das kann gut sein. Die hier von mir gezeigte Schutzschaltung schaltet auch bei Überlast ab. Man muß nur zwei von den Widerständen anpassen, da sie sonst zu empfindlich ist.
Vonnöten ist nur ein gewisses Grundwissen zum Nachbauen der Schaltung. Ansonsten frag´einfach weiter...

Hallo,

Vielleicht sind Spitzen beim Kabelreinstecken in Keyboards und rausziehen das Problem, da knackts manchmal ordentlich, wenn wir nicht aufpassen!

Und genau deshalb wird vor jedem umstecken jede Endstufe herunter gedreht oder der Signalweg gemutet. Das dürfte die einzig sinnvolle Variante sein.
Was die LS angeht:
Ein Kappa verträgt in aller Regel 500W sin. Wenn er natürlich mit 900W sin befeuert wird, dürfte das doch etwas arg zuviel sein. Vielleicht wäre ein wenig leiser angebracht? Es gibt natürlich auch Limiter zu kaufen.