喇叭延時(shí)保護(hù)電路圖（一）

電路分析圖1是一種簡易型保護(hù)電路，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單。動(dòng)作靈敏，在廉價(jià)的功放機(jī)中用得較多，如力之霸LBM～PM838型功放機(jī)就使用這種電路。

圖中R1、R2、C1及C2構(gòu)成低通濾波器，C1、C2反向連接，相當(dāng)于一個(gè)無極性電容，VD1～VD4構(gòu)成全波整流電路，負(fù)責(zé)檢測輸出端的直流電壓。

開機(jī)后，+30V電源經(jīng)R3對(duì)C3充電，因充電時(shí)間常數(shù)大，故充電緩慢，經(jīng)過兩三秒時(shí)間后，C3上的電壓上升至一定程度，此時(shí)，VT2導(dǎo)通，有較大的電流流過繼電器Ko線圈，繼電器吸合，其觸點(diǎn)K0-1，K0-2接通，音箱與功率放大電路連通。由于延時(shí)作用，可避免開機(jī)浪涌電流對(duì)揚(yáng)聲器的沖擊。

當(dāng)功率放大電路出現(xiàn)故障而引起輸出端直流電壓偏離0V較多時(shí)，保護(hù)電路就會(huì)實(shí)施保護(hù)。例如：當(dāng)R聲道出現(xiàn)故障而引起輸出端電壓大于0V時(shí)，此電壓會(huì)經(jīng)R2、VD2及VD3使VT1飽和導(dǎo)通。此時(shí)，C3經(jīng)VT1迅速放電，VT2截止，流過繼電器線圈的電流減小，繼電器釋放，切斷了音箱與功率放大電路之間的連接，有效地保護(hù)了揚(yáng)聲器。同理，若功率放大電路的輸出端直流電壓小于0V時(shí)，保護(hù)電路也會(huì)動(dòng)作，并實(shí)施保護(hù)。

C1、C2的容量選得較大（220μF），它對(duì)音頻信號(hào)相當(dāng)于短路，只讓直流電壓加到全波整流電路上，所以這種電路只具備偏零保護(hù)功能。R1和R2的取值決定保護(hù)電路的靈敏度，若R1、R2的阻值越大，保護(hù)點(diǎn)就越高，保護(hù)電路的靈敏度就越低。若R1、R2阻值越小，保護(hù)點(diǎn)就越低，保護(hù)電路就越靈敏。

R3租C3決定延遲時(shí)間，C3的容量一般為幾十微法，這樣通過調(diào)節(jié)R3就能調(diào)節(jié)延遲時(shí)間，一般來說，延遲時(shí)間選在兩三秒為宜。VD5為繼電器的泄放二極管，當(dāng)VT2截止時(shí)，繼電器線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)VD5泄放。

故障檢修在檢修揚(yáng)聲器保護(hù)電路故障時(shí)，尋找關(guān)鍵檢測點(diǎn)極為重要，通過對(duì)關(guān)鍵檢測點(diǎn)的電壓進(jìn)行檢查，就能縮小故障范圍，甚至立即發(fā)現(xiàn)問題所在。注意，在檢修過程中，一般不要連接音箱（特殊情況除外）。

對(duì)于簡易型保護(hù)電路來說，關(guān)鍵檢測點(diǎn)是C3的正端。只有當(dāng)C3正端對(duì)地電壓達(dá)到1.2V以上時(shí)，繼電器才能可靠吸合，否則，繼電器就會(huì)釋放。

因此，通過測量該點(diǎn)電壓，就能立即發(fā)現(xiàn)問題所在。例如：若C3正端電壓超過1.2V，而繼電器又未能吸合，則說明故障出在C3之后的電路（VT2、R5、R4、R6等元件上）。若C3正端電壓為0V，說明故障出在供電、R3或C3上。若C3正端電壓小于1V，說明保護(hù)電路動(dòng)作（處于保護(hù)狀態(tài)），故障一般是因功率輸出級(jí)直流電壓偏離0V或VT1擊穿所致。

喇叭延時(shí)保護(hù)電路圖（二）

電路分析這種保護(hù)電路如圖2所示，它使用三極管VT20和VT21來檢測功率放大電路輸出端的直流電壓，還增加了一個(gè)低頻多諧振蕩器，以指示保護(hù)電路的狀態(tài)，這種電路的結(jié)構(gòu)比簡易型保護(hù)電路要復(fù)雜。該保護(hù)電路的應(yīng)用也比較廣泛，如三舁功放機(jī)就使用這種電路。

保護(hù)電路的延時(shí)原理為：接通電源后，VT18和VT19組成的多諧振蕩器開始工作，以一種極低的頻率進(jìn)行振蕩，此時(shí)發(fā)光二極管VD8（位于面板上）不斷閃爍。同時(shí)12V電源經(jīng)R35對(duì)C12開始充電，因充電時(shí)間常數(shù)大，充電很緩慢，兩三秒后，C12兩端的電壓上升到足夠程度，使VT23、VT24飽和導(dǎo)通，繼電器Ko吸合，揚(yáng)聲器接入電路。此時(shí)，因VT24飽和，其集電極電壓降到0.3V，VD9導(dǎo)通，VT18的集電極被箝位在1V左右，多諧振蕩器被迫停振，VD8不再閃爍，轉(zhuǎn)為常亮狀態(tài)。

保護(hù)原理為：當(dāng)功率放大電路輸出端的直流電壓偏離0V時(shí)，VT21或VT20導(dǎo)通（輸出端電壓大于0V時(shí)，VT21導(dǎo)通;小于0V時(shí)，VT20導(dǎo)通），從而使VT22飽和導(dǎo)通，C12迅速放電，VT23及VT24截止，繼電器釋放，音箱與功率放大器脫離，有效地保護(hù)了揚(yáng)聲器。保護(hù)電路動(dòng)作后，多諧振蕩器又開始工作，發(fā)光二極管VD8又不斷閃爍。

這種保護(hù)電路如圖所示，它需要CPU（微處理器）的參與，才能實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。目前，奇聲AV-2750型功放機(jī)就使用這種保護(hù)電路。

圖中R14和C5組成開機(jī)延時(shí)電路，開機(jī)后，+13.5V電壓經(jīng)R14對(duì)C5充電，C5兩端電壓上升，經(jīng)過兩三秒后，C5兩端電壓上升到1.4V，VT8、VT9組成的復(fù)合管導(dǎo)通，繼電器Ko吸合，音箱與功率放大電路接通，這樣，就避免了開機(jī)浪涌電流對(duì)揚(yáng)聲器的沖擊。

喇叭延時(shí)保護(hù)電路圖（三）

VT1和VT2為L聲道功率輸出管（即功放對(duì)管），它們中點(diǎn)輸出的音頻電流經(jīng)繼電器接點(diǎn)送至揚(yáng)聲器（音箱）。VT3、R3、R4、R1、R2組成過流保護(hù)電路。R1和R2為檢測電阻，用來檢測功率輸出管的輸出電流，這兩個(gè)電阻的阻值非常小，僅為0.25Ω／5W。功率放大電路正常工作時(shí)，R1或R2的電壓較小，不足以使VT3導(dǎo)通。

當(dāng)功率輸出級(jí)出現(xiàn)過流（如音量過大或輸出端短路）時(shí)，功率輸出管的發(fā)射極電流明顯增大，使R1或R2兩端電壓升高，經(jīng)R3、R4分壓后，使VT3導(dǎo)通，其集電極電壓下降，從而使VT6也導(dǎo)通，VT6集電極輸出高電平，經(jīng)R11、R12輸送到CPU的PRO端口，CPU檢測到這一高電平后，立即從MUTE（靜音）端口輸出高電平，使VT7飽和，C5迅速放電至0V，VT8與VT9組成的復(fù)合管截止，繼電器釋放，斷開音箱，從而有效地保護(hù)了揚(yáng)聲器和功放管。

R5、R6、C2及C3組成低通濾波器，當(dāng)功率放大電路工作正常時(shí)，左、右聲道輸出端的直流電壓均為0V，C2、C3上直流電壓也是0V，VT4、VT5截止，不影響電路的工作情況。一旦功率放大電路出現(xiàn)故障而導(dǎo)致中點(diǎn)的直流電壓偏離0V時(shí)，C2、C3兩端便出現(xiàn)正或負(fù)的直流電壓，VT4或VT5導(dǎo)通，VT6也跟著導(dǎo)通，其集電極輸出高電平，送到CPU的PRO（保護(hù)）端口，CPU立即從MUTE（靜音）端口輸出高電平，使電路進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。

集成式多功能型保護(hù)電路常以集成塊μPC1237為核心構(gòu)成，μPCI237是日電公司推出的揚(yáng)聲器專用保護(hù)集成塊，它內(nèi)含過載檢測、直流檢測、觸發(fā)器、鎖存／自動(dòng)復(fù)位開關(guān)、關(guān)機(jī)檢測、電源接通靜音、繼電器驅(qū)動(dòng)等電路。該集成塊的工作電壓范圍為25V～60V，它可以直接利用功率放大器的正電源。當(dāng)功率輸出級(jí)出現(xiàn)過流、中點(diǎn)電壓偏離0V時(shí)，它都能立即做出反映，釋放繼電器，斷開揚(yáng)聲器與功率放大電路的連接，使揚(yáng)聲器得到保護(hù)。

喇叭延時(shí)保護(hù)電路圖（四）

圖4是集成式多功能型保護(hù)電路原理圖，接通電源后，+45V電壓經(jīng)R16向8腳供電，在8腳建立3.4V的電壓，該電壓經(jīng)R15對(duì)7腳外部的C5充電，經(jīng)過t=R15×C5×In（3.4-2.06）／3.4=2.056（s）后，7腳電壓達(dá)到2.06V，此時(shí)繼電器驅(qū)動(dòng)電路工作，繼電器吸合，這樣就避免了開機(jī)瞬間的浪涌電流對(duì)揚(yáng)聲器的沖擊。

VT1和VT2為R聲道功放對(duì)管。

R聲道的過流檢測電路由R1、R2、R3、R4、VT3等元件組成。正常工作時(shí)，R1或R2上的電壓較低，不足以使VT3導(dǎo)通。當(dāng)功率輸出級(jí)出現(xiàn)過流時(shí)，R1或R2兩端的電壓會(huì)升高，并使VT3導(dǎo)通，進(jìn)而使VT4也導(dǎo)通，VT4集電極輸出高電平送至μPCI237的1腳，使1腳電壓超過0.67V，μPC1237進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，繼電器釋放，音箱脫離電路。

各聲道功率輸出級(jí)中點(diǎn)送來的直流電壓從2腳輸入，當(dāng)各聲道工作正常時(shí)，2腳直流電壓為0V，保護(hù)電路不動(dòng)作。當(dāng)任何一個(gè)聲道出現(xiàn)故障而導(dǎo)致中點(diǎn)電壓偏離0V。時(shí)，2腳電壓就會(huì)高于0.62V或低于-0.17V，μPCI237進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，繼電器釋放，音箱脫離電路。

當(dāng)保護(hù)電路動(dòng)作后，繼電器驅(qū)動(dòng)電路停止工作，6腳變?yōu)楦唠娢唬ń咏^電器供電電壓），VD6導(dǎo)通，VT6也導(dǎo)通，并輸出低電平送至CPU的檢測端，CPU檢測到這一低電平后，立即進(jìn)行靜音控制，輸出靜音（MUTE）電壓，經(jīng)VD4、R14使VT5導(dǎo)通，進(jìn)而使VT4也導(dǎo)通，輸出高電平到1腳，使電路鎖定在保護(hù)狀態(tài)。

由于功放機(jī)的主電源濾波電容容量很大，其上電壓又較高，故關(guān)機(jī)后，放電比較緩慢，導(dǎo)致繼電器未能快速釋放，從而使揚(yáng)聲器會(huì)受到關(guān)機(jī)電流的沖擊。為了避免這種現(xiàn)象，在μPC1237內(nèi)部設(shè)了關(guān)機(jī)檢測電路。當(dāng)關(guān)機(jī)后，4腳電壓立即下跌，使關(guān)機(jī)檢測電路工作，μPC1237快速釋放繼電器。

喇叭延時(shí)保護(hù)電路圖（五）

uPC1237揚(yáng)聲器保護(hù)電路圖

uPC1237由單電源供電，工作電壓范圍為25v～60v，通常直接利用功放的正電源+Vcc作為電源。繼電器線圈電壓為直流24v，因⑥腳繼電器驅(qū)動(dòng)端極限電流為80mA，在繼電器得電吸合時(shí)，⑥腳電壓約為0v，如果Vcc平均電壓》24v，必須串入降壓限流電阻R12，使繼電器和集成電路都不致過流發(fā)熱損壞，R12的阻值、功耗與Vcc平均電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表1。發(fā)燒友可根據(jù)自己功放的vcc平均電壓值查表1確定R12。

uPC1237⑦腳是電源接通延時(shí)端，由R7、c3參數(shù)確定開機(jī)靜音時(shí)間，即通電后，待功放電路達(dá)到平衡穩(wěn)定時(shí)，延時(shí)電路再讓繼電器觸點(diǎn)接通揚(yáng)聲器。這樣可以徹底消除開機(jī)通電沖擊噪聲，增大c3或R7可延長開機(jī)靜音時(shí)間。

uPC1237⑧腳是電源端，最高極限值為8v。當(dāng)Vcc不同時(shí)，R8的阻值相應(yīng)不同，可查表1確定。

uPC1237④腳是交流斷電檢測端，用于功放關(guān)機(jī)靜音。當(dāng)功放電源開關(guān)關(guān)斷時(shí)，變壓器次級(jí)交流電壓立即消失，c2小容量電容經(jīng)④腳內(nèi)阻快速放電，④腳電壓迅速下降，內(nèi)部電路控制繼電器動(dòng)作，將功放輸出端與揚(yáng)聲器斷開，防止斷電后過渡過程中功放輸出端零電平在失去平衡時(shí)對(duì)揚(yáng)聲器的電流沖擊（即關(guān)機(jī)沖擊噪聲）。④腳最高極限電壓為10v，當(dāng)被監(jiān)測的功放電源變壓器次級(jí)繞組AC電壓值不同時(shí)，分壓限流電阻R6的取值相應(yīng)不同，過大過小均會(huì)使揚(yáng)聲器保護(hù)電路不能正常工作，Ac交流電壓與R6阻值對(duì)應(yīng)關(guān)系見表2。

uPC1237②腳是功放輸出端直流偏移檢測端，功放輸出端直流偏移電壓過大，會(huì)使揚(yáng)聲器音圈中流過的直流電流過大，音圈動(dòng)態(tài)范圍變小，聲音失真，同時(shí)音圈因過熱很易損壞。為保護(hù)揚(yáng)聲器，由②腳監(jiān)測功放輸出端直流電平，一旦功放輸出端正或負(fù)偏移電壓超過設(shè)定的閾值時(shí)，uPC1237內(nèi)部電路使繼電器釋放，將揚(yáng)聲器從功放輸出端斷開，達(dá)到保護(hù)揚(yáng)聲器的目的。如圖電路功放輸出端正偏移閾值為1．24v，負(fù)偏移闞值為-1．04v。

uPC1237①腳是過流檢測端。左、右聲道過流檢測L—E端、R—E端分別接分立元件功放左、右聲道末級(jí)NPN放大管發(fā)射極電阻，射極電阻上電壓會(huì)因輸出電流增大而上升，當(dāng)輸出平均電流超過功放或揚(yáng)聲器的額定電流值時(shí)，射極電阻上的電壓達(dá)到揚(yáng)聲器保護(hù)電路所設(shè)定的過流閾電壓，T1、T3或其中之一導(dǎo)通，引起T2導(dǎo)通，Vcc電壓經(jīng)T2、R9、R11加至①腳，只要流人①腳電流超過110uA，內(nèi)部過流保護(hù)電路將使繼電器釋放而斷開揚(yáng)聲器，實(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲器過流保護(hù)目的。圖中L—E、R—E過流檢測閥電壓為0.67v。對(duì)集成電路功放，末級(jí)功放管射極電阻很少有接出，可考慮省去過流檢測功能，只需把①腳接地即可。

uPC1237③腳是揚(yáng)聲器保護(hù)電路工作方式選擇端。把③腳直接接地為自動(dòng)復(fù)位工作方式，即在保護(hù)電路動(dòng)作、繼電器斷開揚(yáng)聲器后，若功放電路恢復(fù)正常，繼電器能自動(dòng)恢復(fù)接通揚(yáng)聲器。把③腳經(jīng)0．022uF電容接地為鎖存工作方式，即繼電器一旦動(dòng)作斷開揚(yáng)聲器，即使功放電路恢復(fù)正常，繼電器仍繼續(xù)保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，直到電源開關(guān)關(guān)斷一次后再次接通為止。無論哪種工作方式，揚(yáng)聲器保護(hù)電路功能不變，圖中及本文提到的uPC1237參數(shù)均為鎖存工作方式。