功放喇叭保护电路

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故障，其

2、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秒精心整理钟接通扬声器，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为中心，组成了

3、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# - Af : -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，也输出控制电平。这种取样检测方式为互补

4、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、I J- f、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，继电器释放，断开功率输出电路。例如，Q1发射极瞬间输出电流达

5、到10A时，R1两端的电压可达0.25 QX10A=2.5V这一电压 精心整理经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，

6、C6 R12、R13与D4 08组成延时电路，开机#-4F :-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

7、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 精心整理值，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