DE2405501A1 - Elektronische sicherung fuer leistungsverstaerker - Google Patents

Elektronische sicherung fuer leistungsverstaerker

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DE2405501A1 DE19742405501 DE2405501A DE2405501A1 DE 2405501 A1 DE2405501 A1 DE 2405501A1 DE 19742405501 DE19742405501 DE 19742405501 DE 2405501 A DE2405501 A DE 2405501A DE 2405501 A1 DE2405501 A1 DE 2405501A1
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
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    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • H02H1/0069Details of emergency protective circuit arrangements concerning transmission of signals by means of light or heat rays
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/52Circuit arrangements for protecting such amplifiers

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Description

  • Elektronische Sicherung für Leistungsverstarker Die Erfindung betrifft eine elektronische Sicherung für Leistungsverstärker zur flusikwiedergabe, insbesondere für Stereowiedergabe, die bei zu hoher Belastung der Endstufentransistoren eine Verminderung des diese Transistoren durchfließenden Stromes bewirkt, der durch in dem Stromkreis angeordnete Widerstände gemessen wird.
  • Bei bekannten derartigen elektronischen Sicherungen für Leistungsverstärker für qualitativ hochwertige Musikwiedergabe wird der Spannungsabfall an den in den Stromkreis der Endtransistoren eingeschalteten Widerständen dazu benutzt, um einen weiteren Transistor anzusteuern, der die Basisspannung der den Leistung bransistoren vorgeschalteten Treibertransistoren vermindert, wodurch der Jtrom in den Treiber- und den -ndtransistoren absinkt. Diese Wirkungsweise fiihrt jedoch zu einem starken Ansteigen des Klirrfnktors, was sich bei Musikwiedergabe sehr störend bemerkbar macht. Bei hochwertigen flusikanlagen, für die derartige Leistungsverstärker gedacht sind, wird ein Klirrfaktor von weit unter 1 70 vorgeschrieben oder gewünscht. Da bei der Musikwiedergabe, anders als bei der Verstärkung von bloßen Sinusströmen, kurzzeitige Leistungsspitzen auftreten, die die Endtransistoren noch nicht thermisch überlasten, wird bei den bekannten elektronischen Sicherungen wegen der Verschiebung des Arbeitspunktes ein hoher Klirrfaktor bewirkt. Um diesem unerwünschten Anheben des Klirrfaktors zu begegnen, ist man auch schon den Weg gegangen, daß man die Leistungstransistoren wesentlich höher dimensioniert. Das führt jedoch nicht nur zu erhöhten Kosten, sondern ist häufig doch nicht ausreichend, wenn nämlich in der Lautsprecherleitung ein Kurzschluß auftritt. In diesem Fall werden auch überdimensionierte Leistungstransistoren zerstört. Das Einsetzen eines Trennkondensators zum Lautsprecherausgang verbietet sich, weil ein zu kleiner Kondensator den Frequenzgang bei oefen Frequenzen zu stark beeinflußt und ein zu großer Kondensator eine zu große Zeitkonstante und damit ein ungünstiges Impulsverhalten ergibt.
  • Es ist auch schon versucht worden, die Absicherung der bndstufentransistoren durch sehr schnelle Schmelzsicherungen oder durch Spannungsrelais vorzunehmen.
  • Schmelzsicherungen sind jedochgeben£30 wie Spannungsrelais, häufig zu träge, um die Endstufentransistoren zuverlässig zu schützen. Außerdem ist bei der Verwendung von opannungsrelais der Aufwand relativ hoch.
  • ras ist auch schon versucht worden, eine Strombegrenzung in dem den Verstärker speisenden Netzteil vorzusehen.
  • Zu diesem Zweck wird ein elektronisch stabilisiertes Netzteil verwendet, indem über einen Längstransistor die Spannung geregelt wird. Gleichzeitig wird dabei mit etwas zusätzlichem Aufwand eine Strombegrenzung vorgenommen, durch die die Spannung bei zunehmendem Strom abgesenkt wird. Um jedoch einen Stereo-Verstärker abzusichern, sind zwei getrennte Netzteile erforderlich, weil eine Uberlastung auch in einem Kreis auftreten kann.
  • Damit wird jedoch der Aufwand für eine derartige Sicherung sehr hoch. Nochmals verdoppelt wird dieser Aufwand bei Leistungsvcrstärkern für Quadro-Wiedergabe, bei der vier Endstufen erforderlich sind und demzufolge vier Netzteile eingesetzt werden müßten.
  • Gemeinsam ist allen bekannten elektronischen Sicherungen der Nachteil, daß wegen des zunehmenden Verschiebens des hrbeitspunktes zur Strombegrenzung der Klirrfaktor unerträglich zunimmt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektronische Sicherung zu schaffen, die den Klirrfaktor nicht oder nicht wesentlich beeinflußt und die es dennoch zuläßt, die zulässige Dauerleistung der Leistungstransistoren voll auszuschöpfen.
  • Gelöst wird diese Ausgabe erfirdungsgemäß dadurch, daß ein in Abhängigkeit von dem Lndstufenstrom nngesteuertes, nach Ubersteigen eines Schwellwertes ansprechendes und rasch schlatendes Kippglied vorgesehen ist, durch dessen Kippen ein Sperren der LeistungstrAnsistoren wahrend eirle vorgegebenen Zeitpanne erfolgt, wobei das Kippglied spätestens mit Ablauf dieser Zeitspanne zurückkippt.
  • Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen elektronischen Sicherung liegt darin, daß sie den Klirifaktor praktisch nicht beeinflußt. Lediglich während kurzer Uberlastspitzen oder bei einem echten Kurzschluß werden die Leistungstransistoren gesperrt. Bei Überlastspitzen sind die Sperrzeiten im allgemeinen so kurz, daß sie nicht hörbar sind. Trotzdem ist die volle zulässige Dauerleistung der Leistungstransistoren nutzbar, so daß ein mit der erfindungsgemäßen elektronischen Sicherung ausgestatteter Leistungsverstärker in seiner durch die Verlustleistung der Endstufentransistoren gegebenen Leistung nicht beeinträchtigt ist. Dabei ist zu beachten, daß es üblich ist, die Netzteile so stark auszulegen, daß die Leistungsendstufen auch dynamische Musikimpulse, die über der Dauerleistung liegen, kurzzeitig abgeben können. Das Kippglied kann ohne weiteres so ausgelegt werden, daß es erst anspricht, wenn ein bestimmter überstrom eine bestimmte Zeitspanne lang durch die Transistoren geflossen ist, wobei überstrom und Zeitspanne so bemessen sind, daß die zulässige Erwärmung nicht überschritten wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen elektronischen Sicherung liegt darin, daß sie keine galvanische Trennung zwischen Leistungstransistoren und Lautsprechern durch einen Kondensator verlangt. Trotz dieser Eigenschaften garantiert die erfindungsgemäße elektronische Sicherung auch bei einem dauernden Kurzschluß, daß die Leistung transistoren nicht iiberlastet werden, also ihre zulässige Spitzentemperatur nicht übersteigen.
  • Das von dem Kippglied erzeugte Signal kann dem Leistungsverstärker an verschiedenen Stellen seiner Schaltung zugeführt werden. Beispielsweise kann dieses Signal dem Treibertransistoren oder auch unmittelbar den Leistungstransistoren zugeführt werden.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dagegen ist der Ausgang des Kippgliedes zu einer Eingnngsstufe des Leistungsverstärkers geführt und sperrt diese, wenn es sich in gekipptem Zustand befindet. Damit herrscht innerhalb des Leistungsverstärkers der Zustand, wie wenn kein Eingangssignal anstünde und es fließen in allen Transistoren nur die mittels des Arbeitspunktes eingestellen Ströme, beispielsweise der Ruhestrom bei Gegentakt-B-Endstufen.
  • Das Kippglied kann unterschiedlich ausgebildet sein.
  • Beispielsweise kann hierfür eine als Schmitt-Trigger bekannte Schaltung verwendet werden, die bei einem vorgegebenen Eingangsspannungspegel an ihrem Ausgang schlagartig umschaltet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch als Kippglied ein Operationsverstärker verwendet, dessen einem Eingang ein von dem die Leistungstransistoren durchfließenden Strom abhängiges Signal und dessen anderem Ausgang eine Referenzspannung zugeführt ist. Derartige Operationsverstärker haben sehr vorteilhafte Betriebseigenschaften und sind, da sie in großer Stückzahl hergestellt werden, sehr preiswert auf dem Markt. Durch Einstellen der Referenzspannung kann der Umschaltpunkt in weiten Grenzen frei gewählt werden.
  • Dns Kippglied kann mit dem Stromkreis der End;tufentranslstoren galvanisch verbunden sein. Dies iiihrt jedoch im allgemeinen dazu, daß für das Kippglied eine eigene Stromversorgung erforderlich ist, um die nötige Potentialfreiheit zu erreichen. Bei einer be vorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dilher zum Erzeugen eines von dem die Leistungsüransistoren durchfließenden Strom abhängigen Signales für das Kippglied ein optoelektronischer Wandler verwendet, er eine Leuchtdiode umfaßt, der eine von dem die Leistung transistoren durchfließenden Strom abhängige Spannung zugeführt ist und deren Licht ein Fototransistor nusgesetzt ist. Durch Verwenden eines derartigen Wandlers, der praktisch nur aus der Leuchtdiode und einem Fototransistor besteht, ist eine einfache galvanische Trennung der Stromkreise möglich. Darüberhinaus laßt sich durch Wahl der Empfindlichkeit von Leuchtdiode und Fototransistor auch der gewiinschte Einsatzbereich bestimmen.
  • Darüberhinaus ist in die Zuleitung zur Leuchtdiode ein Stellwiderstand eingeschaltet, der den die Leuchtdiode durchfließenden Strom beeinflußt und der damit den Stromwert festlegt, der die Leistungstransistoren durchfließen muU, damit ap dem Ausgang des optoelektronischen Wandlers eine Spannung erzeugt wird, die gleich der an dem Operationsverstärker anliegenden Referenzspannung ist, die den Kippunkt bestimmt.
  • Sobald das Kippglied gekippt ist, wird der Eingangstransistor gesperrt und damit fällt der Strom durch die Treiber- und Leistungstransistoren auf den Ruhestrom zurück. Dadurch unterschreitet der dem optoelektronischen Wandler zugeführte Strom den Wert, bei dem der Fototransistor ein zum Kippen des Gliedes ausreichendes Signal abgibt. Damit nun nicht das Kippglied sehr rasch pendelt, ist das Kippglied entweder so ausgebildet, daß es zum Zurückkippen eine bestimmte einstellbare Zeit benötigt oder es ist ein Zeitglied vorgesehen, das das Wiedereinschalten des Leistungsverstärkers verzögert. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung lädt hierzu das gekippte Kippglied einen an seinen Ausgang angeschlossenen Kondensator über eine Diode auf, und es ist an den Kondensator ein Entladewiderstand angeschlossen; die Kondensatorspannung ist einem Eingangstranßistor-des Leistungsverstärkers zugeführt, der bei ausreichender Kondensatorspannung gesperrt ist. Während der Entladezeitkonstante bleibt also der Leistungsverstärker gesperrt, auch wenn das Kippglied zwischendurch wieder zurückgekippt ist.
  • Als Eingangstransistor des Leistungsverstärkers ist bevorzugt ein Feldeffekttransistor verwendet.
  • Bevorzugt ist der Entladewiderstand für den Kondensator, der die Zeitkonstante festlegt, dem Eingangstransistor nachgeschaltet und in die Verbindung zwischen Kondensator und Eingangstransistor ist eine weitere Diode geschaltet.
  • Diese Ausführungsform hat sich als besonderns vorteilhaft herausgestellt. Dabei ist der Gatt-Anschluß des Feldeffekt transistors mit dem Kondensator über die Diode verbunden und es ist an die eine der an die Kollektor-Emitter-Strecke führenden Elektroden der Entladewiderstand und an die andere dieser Elektroden das Musikeingangssignal angeschlossen, so daß die Kollektor-Emitter-Strecke im Zuge der Leitung liegt, durch die das Musiksignal dem Leistungsverstärker zugeführt wird.
  • Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der vorliegerien Erfindung ergebn sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Schaltungsbeispiels.
  • Die Zeichnung zeigt die Schaltung eines Zusik-Leistungsserstärkers für hohe Klangqualität, mit einer erfindungsgemäßen elektronischen Sicherung.
  • An eine von zwei Eingangsklemmen 1, deren andere geerdet ist, ist eine Elektrode eines Feldeffekttransistors 2 angeschlossen, von der ein Widerstand 3 zum Gatt-Anschluß des Feldeffekttransistors 2 führt. An die andere Elektrode der Kollektor-Emitter-Strecke des Feldeffekttransistors 2 ist ein Entladewiderstand 4 angeschlossen, der an Masse geführt ist. Außerdem ist an diese Elektrode ein Kondensator 5 angeschlossen, dessen anderer Anschluß zu einem Verstärkerteil 6 geführt ist, das als durch einen gestrichelten Rahmen umrandeter Block dargestellt ist, dessen nähere Schaltungseinzelheiten nicht interessieren. Der Verstärkerteil 6 umfaßt übliche Verstärkerstufen mit Klangregelnetzwerken u. dgl.. Außerdem umfaßt der Verstärkerteil 6 eine Symmetrieschaltung und ist derart aufgebaut, daß an seine Ausgänge zwei Treibertransistoren 7 und 8 einer Gegentakt-B-Endstufe angeschlossen werden können. Die Trebertransistoren 7 und 8 speisen das zugeführte Musiksignal in Leistungstransistoren 9 und 10. Die dargestellte Gegentakt-B-Endstufe ist ein npn-Transistor; der von ihm gespeiste Leistungstrahsistor 9 ist ein pnp-Tranistor. Umgekehrt ist im anderen Zweig der Treibertransistor 8 ein pnp-Tranistor und der von ihm gespeiste Leistungstranistor 10 ein npn-Transistor. Die Basen der beiden Treibertransistoren 7 und 8 sind mit dem Ausgang des Verstärkerteiles 6 verbunden. Außerdem führt von wieder der beiden Basen ein Gegenkopplungskondensator 11 bzw. 12 zum jeweiligen Kollektor, an den außerdem die Basis des zugehörigen Leistungstransistors 9 bzw. 10 angeschlossen ist. Außerdem ist an die Kollektoren der Treibertransistoren Je ein Kollektor-Ärbeitswilerstsnd 13 bzw. 14 angeschlossen0 Der Arbeit 5-widerstand 13 des Transistors 7 liegt am positiven Pol 15 eines im übrigen nicht dargestellten Netzteiles, wogegen. der Ärbeit;swidersüand 14 am negativen Pol 16 dos Net;zteilos liegt. Die beiden Emitter der beiden Treibertransistoren 7 und 8 sind durch die Serien6chaltung zweier Editterwiderstande 17 und 18 miteinander verbunden. Außerdem sind die Kollektoren der Leistungstransist;oren (Endstufentransistoren) 9 und 10 mit den Emitteranschlüssen der ihnen zugeorclneten Treibertransistoren 7 bzw. 8 verbunden. Die Emitter der Leistungstransistoren 9 und 10 sind unmittelbar mit dem positiven Pol 15 bzw. mit dem negativen Pol 16 verbunden.
  • Vän dem Punkt aus, an dem die beiden I!s'mitterwiderstände 17 und 18 zusammengeschaltet sind, führt eine Ausgangsleitung 19 über ein Zwischenglied 20, beispielsweise eine Frequenzweiche, zu einem Ausgangsklemmenpaar 21, an das ein Lautsprecher 22 angeschlossen ist. Die zweite Klemme des Ausgangsklemmenpaares 21 ist mit Masse verbunden.
  • Von dem Kollektor des Leistungstransistors 9 führt; eine Verbindung 23 und von dem Kollektor des Leistungstransistors 10 führt eine Verbindung 24 zu einem optoelektrischen Wandler 27. In die Verbindung 23 ist ein Widerstand 25 und in die Verbindung 24 ein Widerstand 26 eingeschaltet, von denen mindestens einer einstellbar ist.
  • Die Verbindungen 23 und 24 sind an die beiden Elektroden einer Leuchtdiode 28 angeschlossen. In dem von der Leuchtdiode bei Stromdurchgang mit Licht versorgten Bereich ist ein Fototransistor 29 angeordnet, dessen Kollektor mit dem positiven Pol 30 einer Speisespannungsquelle verbunden ist. Vom Emitter des Fototransistors 29 führt eine Leitung 31 zu einem nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 32. Der Operationsverstärker ist in bekannter Weise zum Einstellen seines Betriebsverhaltens mit einem RG-Glied 33 und einem Kondensator 34 beschaltet; er ist außerdem an den positiven Pol 30'und einen negativen Pol 35 der Spei.espnnnunsquelle angeschlossen. An einen invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 32 ist eine feste Referenzspannung angelegt, die über einen Widerstand 36 zugeführt wird. Zwischen den invertierenden und den nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers sind außerdem zwei Dioden 37 und 38 in Gegen-Parallelschaltung angeschaltet. Diese Dioden verhindern in bekannter Weise das Auftreten zu großer Differenzspannungen zwischen den beiden Eingängen des Operationsverstärkers 32. Außerdem sind die beiden Eingänge des Operationsverstärkers 32 über je einen Widerstand 39 bzw. 40 an Masse gelegt. Schließlich ist noch ein Widerstand 41 mit dem positiven Pol 30 der Speisespannungsquelle verbunden, der andererseits mit einem Zeitkondensator 42 verbunden ist, dessen anderer Anschluß seinerseits mit dem negativen Pol 35 der Speisespannungsquelle verbunden ist.
  • An den Ausgang des Operationsverstärkers 32 ist ein Ausgangswiderstand 43 angeschloßsen, an den wiederum eine Diode 44 mit ihrer Kathode angeschlossen ist.
  • Zwischen die Kathode der Diode 44 und den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 32 ist ein Kondensator 45 geschaltet. An dio Anode der Diode 44 ist die Verbindung zwischen dem Zoitkondensator 42 und dem Widerstand 41 angeschlossen. Außerdem ist an die Anode der Diode 44 die Kathode einer Diode 46 angeschlossen, deren Anode über eino Steuerleitung 47 mit dem Gat;X-Anschluß des ii'eldeffekttransistors 2 verbunden ist.
  • An die Steuerleitung 47 ist auch der bereits erwähnte Widerstand 3 angeschlossen.
  • Während des normalen Betriebes des I.eistungsverstärkers ist die über die Verbindungen 23 und 24 der Leuchtdiode 28 zugeführte Spannung so gering, daß die Diode nicht oder nicht ausreichend leuchtet, um den Fototransistor 29 durchlässig werden zu lassen. Steigt jedoch bei einem entsprechenden Ansteuerungsimpuls am Eingang 1 des Leistungsverstärkers der Strom durch die Endstufen-Leis-tungstransisboren 9 und 10 über das zulässige Maß hinaus an, dann entsteht an den Emitterwiderständen 17 und 18 eine solche Spannung, die, der Leuchtdiode 28 über die Widerstände 25 und 26 und die Verbindungen 23 und 24 zugeführt, diese zum Leuchten bringt. Dadurch wird der Fototransistor 29 leitend und es übersteigt die über die Leitung 31 zugeführte Spannung an dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 32 die über den Widerstand 36 zugeführte Referenzspannung an dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 32.
  • Damit schaltet der Operationsverstärker 32 um und es wird die seither positive Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers 32 negativ. Die zuvor positive Spannung am Ausgang des Operationsverstarkers 32 war durch die Dioden 44 und 46 von dem Ga-tl-.knschluß des Feldeffekttransistors 2 ferngehalten worden. Die jetzt negativ gewordene Spannung dagegen wird über die Dioden 44 und 46 und die Steuerleitung 47 an den Gatt-Anschluß geführt, wodurch die Kollektor-Emltter-Strecke des Feldeffekttransistors 2 hochohmig wird. Dadurch wird kein Musiksignal mehr über den Kondensator 5 an das Verstärkerteil 6 geliefert, wodurch das Verstärkerteil 6 keine Musiksignale mehr an die Tribertransistoren 7 und 8 liefert. Dadurch geht der Strom durch die Treibertransistoren und die ihnen nachgeschalteten Leistung transistoren zurück auf den Ruhestrom. Damit fällt die Spannung an den Widerständen 17 und 18 ab und die Leuchtdiode 28 sendet kein Licht mehr aus, worauf der Fototransistor 29 wieder sperrt. Damit fällt der Operationsverstärker 32 in seine ursprüngliche Lage zurück. Zuvor aber wurde durch die negative Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 32 nicht nur der Feldeffekttransistor 2 gesperrt, sondern es wurde auch der Zeitkondensator 42 aufgeladen. Diese Ladung bleibt aufgrund der oiung der Diode 44 von dem Zurück kippen des Operationsverstärkers 32 unbeeinflußt.
  • Der Zeitkondensator 42 entlädt sich über die Diode 46 und die Steuerleitung 47 durch den Entladewlderstand 4 gegen Masse. Sobald die Spannung am Kondensator 42 genügend abgefallen ist, wird der Feldeffekttransistor 2 wieder leitend. Ist zwischendurch die Spannungsspitze am Eingang 1 abgeklungen, so arbeitet damit der Ve-r-tärker wie zuvor. Besteht dagegen diese Spannungsspitze immer noch oder besteht ein Kurzschluß in dem der Ausgangsleitung 19 nachgeschalteten Bereich, so steigt der Spannungsabfall an den Widerständen 17 und 18 wieder an und es spricht der optoelektronische Wandler 27 wieder an, worauf der Operationsverstärker 32 wieder kippt; den Feldeffekttransistor 2 sperrt und den Zeitkondensator 42 auflädt. Dieses Spiel wiederholt sich 90 lange, wie sich zwischendurch ein zu großer Strom durch die Emitterwiderstände 17 und?8 ergibt.
  • Zwar flieB; kurzzeitig bei Kurzschluß an der Ausgangsleitung 49 ein nur durch die Widerstände 17 und 18 begrenzter und damit zu großer Strom durch die Transistoren 9 und 10. Aufgrund des schnellen Ansprechens der Anordnung innerhalb einer Zeit von einer bis einigen Mikrosekunden ist die thermische Belastung der Transistoren nicht zu groß. Aufgrund der durch die Entladung des Zeitkdndensators 42 definierten Sperrzeit wird das Strom-Pausen-Zeitverhältnis so eingestellt, daß die mittlere Leistung der Leistungstransistoren 9 und 10 bei einem solchen Kurzschluß die zulässige Belastung der Transistoren 9 und 10 nicht übersteigt. Tritt nur ein sehr kurzer Kurzschluß auf oder ist lediglich kurzzeitig ein zu starkes Eingangssignal vorhanden, so werden die Leistungsüransistoren nur ein- oder zweimal gesperrt, was im allgemeinen nicht wahrnehmbar ist. Der Ansprechwert der Anordnung kann so eingestellt sein, daß bis zum Erreichen der zulässigen Leistung an den Leistungstransistoren 9 und 10 der Leistungsverstärker insgesamt völlig unbeeinflußt bleibt. Erst bei überschreiten dieser Leistung spricht die elektronische Sicherung schlagartig an und schaltet sehr schnell den Verstärker ab, schaltet ihn jedoch selbsttätig nach Ablauf einer vorgegebenen und durch Wahl der Größe des Zeitkondensators 42 bzw. des Entladewiderstandes 4 bestimmbaren Zeit wieder ein.
  • Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern manigfaltige Abwandlungen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung, der durch die Ansprüche gesteckt ist, zu verlassen.
  • Insbesondere können einzelne der Erfindungsmerkmale für sich oder zu mehreren kombiniert Anwendung finden. Beispielsweise ist die Anwendung der erfindungsgemäßen elektronischen Sicherung nicht auf derartige Musikverstärker beschränkt; vielmehr kann diese Anordnung auch bei anderen Schaltungen Anwendung finden. Ebenso ist es nicht zwingend erforderlich, zur Verwirklichung der elektronischen Sicherung einen optoelektronischen Wandler und einen Operationsverstärker zu verwenden, wiewohl gerade diese Ausführungsform besonders vorteilhaft und betriebssicher ist. Statt der Verwendung eines gesonderten Zeitgliedes in der dargestellten und beschriebenen Art kann auch der Rüclckippvorgang des Operationsverstärkers zeitverzögert sein; beispielsweise kann der Operationsverstärker als monostabiler Monovibrator betrieben sein. Ebenso kann anstelle des Operationsverstärkers 32 ein monostabilier Monovibrator verwendet werden, der durch das Signal des Fototransistors 29 angestoßen wird , und der nach Ablauf seiner Zeitkonstante zurückkippt. Wåhrend der Zeit, in der der monostabile Multivibrator gekippt ist, hält er den Leistungsverstärker gesperrt.

Claims (2)

  1. Patent ansprüche
    7. Elektronische Sicherung für Leistungsverstärker zur Musikwiedergabe, insbesondere für Stereo-Wiedergabe, die bei zu hoher Belastung der Endstufentransistoren eine Verminderung des diese Transistoren durchfließenden Stromes bewirkt, der durch in dem Stromkreis angeordnete Widerstände gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Abhängigkeit von dem Endstufenstrom angesteuertes, nach übersteigen des Schwellwertes ansprechendes und rasch schaltendes Kippglied (32) vorgesehen ist, durch dessen Kippen ein Sperren der Leistungstransistoren (9,10) während einer vorgegebenen Zeitspanne erfolgt, wobei das Kippglied spätestens mit Ablauf dieser Zeitspanne zurückkippt.
  2. 2. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Kippgliedes zu einer Eingangsstufe des Leistungsverstärkers geführt ist und diese durch sein Kippen sperrt.
    3. Sicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kippglied ein Operationsverstärker (32) verwendet ist, dessen einem Eingang ein von dem die Leistungstransistoren (9,10) durchfließenden Strom abhängiges Signal und dessen anderem Eingang eine Referenzspannung zugeführt ist.-4. Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen eines von dem die Leistungstransistoren (9,10) durchfließenden Strom abhängigen Signales für das Kippglied (32) ein optoelektronischer Wandler. (2?) verwendet ist, der eine Leuchtdiode (28) umfaßt, der eine von dem Strom durch die Leistungstransistoren (9,10) abhängige Spannung zugeführt ist und deren Licht ein Fototransistor (29) ausgesetzt ist.
    5. Sicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gekippte Kippglied (32) einen an seinen Ausgang angeschlossenen Zeitkondensator (42) über eine Diode (44) auflädt, daß an den Kondensator (42) ein Entladewiderstand (4) angeschlossen ist, und daß die Kondensatorspnnnung einem Eingangstrsnsistor (2) des Leistungsverstärkers zugeführt ist, der bei ausreichender Xondensatorspannung gesperrt ist.
    6. Sicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangstransistor (2) ein Feldeffekttransistor ist.
    7. Sicherung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladewiderstand (4) dem Eingangstransistor (2) nachgeschaltet ist und in die Verbindung zwischen Zeitkondensator (42) und Eingangstransistor (2) eine weitere Diode (46) eingefügt ist.
    8. Sicherung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gatt-Anschluß des Feldeffekttransistors (2) mit dem Zeitkondensator (42) über die Diode (46) verbunden ist, und daß an die Kollektor-Emitter-Strecke einerseits der Entladewiderstand (4) angeschlossen ist und dieser Strecke andererseits das Musiksignal zugeführt ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2629497A1 (de) * 1976-06-30 1978-01-05 Siemens Ag Schutzschaltung zur verhinderung von ueberlastungszustaenden bei leistungsverstaerkern
DE3106355A1 (de) * 1980-02-20 1982-01-14 Hitachi, Ltd., Tokyo Zweisignal-verstaerkersystem
FR2558660A1 (fr) * 1984-01-23 1985-07-26 Ates Componenti Elettron Dispositif de protection pour un etage final push-pull contre le court-circuit entre la borne de sortie de celui-ci et le pole positif de l'alimentation
EP3079215A1 (de) 2015-04-07 2016-10-12 Rixen, Wolfgang, Dipl.-Ing. Verfahren zur verbesserten absicherung eines elektronischen gerätes gegen überstrom und überspannung, sowie nachrüstsatz zur umsetzung dieses verfahrens
DE102016003946A1 (de) 2015-04-07 2016-10-13 Fred Bühler Verfahren zur verbesserten Absicherung eines elektronischen Gerätes und Nachrüstsatz zur Umsetzung dieses Verfahrens

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2629497A1 (de) * 1976-06-30 1978-01-05 Siemens Ag Schutzschaltung zur verhinderung von ueberlastungszustaenden bei leistungsverstaerkern
DE3106355A1 (de) * 1980-02-20 1982-01-14 Hitachi, Ltd., Tokyo Zweisignal-verstaerkersystem
FR2558660A1 (fr) * 1984-01-23 1985-07-26 Ates Componenti Elettron Dispositif de protection pour un etage final push-pull contre le court-circuit entre la borne de sortie de celui-ci et le pole positif de l'alimentation
EP3079215A1 (de) 2015-04-07 2016-10-12 Rixen, Wolfgang, Dipl.-Ing. Verfahren zur verbesserten absicherung eines elektronischen gerätes gegen überstrom und überspannung, sowie nachrüstsatz zur umsetzung dieses verfahrens
DE102016003946A1 (de) 2015-04-07 2016-10-13 Fred Bühler Verfahren zur verbesserten Absicherung eines elektronischen Gerätes und Nachrüstsatz zur Umsetzung dieses Verfahrens

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