1、功放喇叭保护电路 大功率的家用功放的主声道均采用了 OCL 电路作功率放大。这种电路出现故障时，其输出端的直流电位常常会偏离零电平，出现较高的正或负的直流电压。输出的直流电流流过扬声器的音圈时，轻者会产生固定磁场，使音圈移位，难以恢复，重者会将其烧毁。另外。在部分特大功率功放中，由于输出功率非常大，在用户操作不当时，可能会持续输出数安培甚至十几安培的峰值电流，使该声道的最大输出功率远远超过功放的额定输出功率，致使扬声器烧毁。本文以奇声 AV-713 功放的扬声器保护电路为例介绍其工作原理。 功放扬声器保护电路原理框图如图 1 所示，图中含有了三种保护方式。 (1)直流保护： 当功率放大电路发生
2、故障，其输出端出现的直流电压的绝对值超过设计限度时，保护电路中的直流检测电路即把它检测出来，变成控制信号。控制信号经放大后控制触发器翻转，驱动保护继电器动作，断开功率输出电路，使扬声器得到保护。同时，控制信号还启动指示电路工作，使保护指示灯闪烁报警。(2)过载保护： 当输出电流超过额定输出电流的 1 倍左右时，过载检测电路输出保护控制信号，控制输出电路断开，保护扬声器及功放。 (3)开机延时接通保护： 通过开机延时电路控制继电器驱动电路的工作状态，使继电器在开机时延时 14 秒钟接通扬声器，以避免开机过程中产生的浪涌电流冲击扬声器。使其音圈移位。 具体电路如图 2 所示。该电路以Q4、Q5 为
3、中心，组成了直流电压取样检测电路。图中的 Q1、Q2 等系右声道功率输出电路(左声道功率输出电路图中未画出) 。右声道的直流电压取样信号经由 R6(左声道取样信号经由 R21)衰减、隔离，C2、C3 滤波，送往 Q4、Q5、R7 组成的互补式直流检测电路进行监测。当右(或左) 声道的功率输出电路出现正极性的较大的直流失调电压时，电流经 R6(或 R21)、Q4 的 be 结到地，Q4 导通，其集电极输出控制电平，经 R8、D2 送 Q7 放大后，输往 R-S 触发器。同样。功率输出电路中出现负的直流失调电压时，电流经地、Q5 的be 结、R6( 或 R21)、OCL 电路中点。Q5 导通，也输
4、出控制电平。这种取样检测方式为互补方式。 R1、R2、R3、R4、Q3 等组成了过载检测电路(左声道的过载检测电路未画出)。R1、R2 分别用来对输出级上、下臂功率管的过载情况进行取样。Q3 对输出电路进行过载状态监测。R1 两端的电压与功率管 Q1 的发射极电流成正比，该电压经过 R3、R4、R2 衰减分压，成为 Q1 发射结的正向偏压。调整 R3、R4 的阻值，可使此电压在额定输出状态下不能使 Q3 导通。当功放工作异常致使 Q1 严重过载时，流过 R1 的电流大增。从而产生足以使 Q3 导通的正向偏压，使 Q3导通，输出监控信号，经 Q7 放大后送到触发器，使触发器输出状态翻转，继电器释
5、放，断开功率输出电路。例如，Q1 发射极瞬间输出电流达到 10A 时，R1 两端的电压可达 0.2510A=2.5V。这一电压经 R3、R4、R2 分压，仍大于 0.7V，足以使 Q3 导通。下臂功率管则从 R2 两端取出电压，经 R1、R3 、R4 分压后，提供给 Q3 监测。为了使过载保护电路不影响放大器的正常使用，电路中增加了C1。C1 与 R3 组成滤波网络，避免 Q3 被高频强信号误控导通。另外，为避免 Q3 损坏而失去保护作用，有的电路中还在 Q3 基极与地间增加了一个电阻和二极管组成的箝位电路。当 Q3 基极的电压过高时，通过此电路分流限压，保护 Q3。D1、D2 在电路中起隔离
6、作用，避免过载保护检测电路与直流保护检测电路互相影响。 图 2 中，C6 为延时电容，C6 、R12 、R13 与 D4、08 组成延时电路，开机时，触发器输出的高电平经 R12、R13 分压后向 C6 充电。由于 C6 两端的电压不能突变，其正端在开机时被拉低为地电位，加之 C6 的充电电路时间常数较大，以及 D4 的存在，使 Q8 不能立即导通。当C6 正端所充电压达到 5.6V+0.7V6.3V 时，D4 导通，Q8 也导通，继电器吸合，功率输出电路接通，达到开机延时保护的目的。 图 2中的触发器则是一个由 4001 集成块中的“或非” 门组成的典型 R-S 触发器，设 C4 负端接 R
7、 端，Q7 集电极接 S 端，则输出端 Q 与 R、S端的关系见附表。 图 2 中，C4 为触发器的预置(初始化)电容，即一开机就使 R 端为1，使触发器输出高电平，经延时后，驱动 Q8 导通，J2-4 吸合，接通扬声器工作。 另外，由于功率放大电路上、下臂间不可能完全对称，Q1、Q2 的工作点在开机时，容易产生偏差，致使输出中点电位偏离 0V，并通过直流检测和放大电路去影响触发器的 S 控制端，干扰延时保护的正常工作。为了避免这种现象，该电路在直流检测电路的输入端与地间增加了 Q6。开机时，经 C4 提供的预置电压，使 Q6 饱和导通，迫使直流检测输入端的绝对值电压远远低于0.7V，而无监测
8、电平输出。C4 与 Q6 的 be 结、R11 组成的充电回路的时间常数，远远大于 OCL 电路工作点建立的时间，保证保护电路能可靠地工作。 图 2 中由 4001 集成块中两个 “或非”门和 Q9、D7等组成的保护指示电路，4001-c、4001-d 接成“ 非”门，与R17、 R18、 C7 组成一个多谐振荡器。调整其阻容值，可以改变振荡器的振荡频率。振荡器输出的方波信号，经 R16 隔离，再通过 Q9放大后驱动 D7 闪亮报警。D6 是隔离二极管，在 Q8 饱和导通、继电器吸合、功放正常工作时，通过 D6 使 4001-c 的反馈电压到地，强迫振荡器停振，并使 4001-d 输出高电平。控制 D7 常亮。当 Q8截止电路处在保护状态时，D6 反向截止，避免 Q8 集电极的高电平影响振荡器的工作。
