DE2933010A1

DE2933010A1 - Ueberlastschutz- und ueberlastanzeige -schaltung fuer eine lautsprecheranordnung

Info

Publication number: DE2933010A1
Application number: DE19792933010
Authority: DE
Inventors: Thomas Hommel
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Nokia Deutschland GmbH
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1981-02-19
Also published as: DE2933010C2; IT8023857A0; IT1193977B; NL8004566A

Description

überlastschutz- und Uberlastanzeige-Schaltung für eine
Lautsprecheranordnung Die Erfindung betrifft eine Überlastanzeige-Schaltung für eine Lautsprecheranordnung , welche parallel zur Lautsprecheranordnung an eine Tonfrequenzwechselspannungsquelle geschaltet ist und einen Tonfrequenzwechselspannungsgleichrichter besitzt, bei der die gleichgerichtete Tonfrequenzwechselspannung eine Transistorschaltstufe steuert in deren Lastkreis ein einen Ruhekontakt und einen Arbeitskontakt besitzendes Relais mit einem diesem parallel geschalteten Kondensator eingeschaltet ist, und der Ruhekontakt in einer Zuleitung von der Tonfrequenzwecheselspanungsquelle zur Lautsprecheranordnung liegt. Eine derartige Überlastanzeige-Schaltung ist bekannt. (DE-AS 26 24 252).
Da Niederfrequenzverstärker zunehmend mit größeren Ausgangsleistungen hergestellt werden, besteht die Gefahr, daß nur für geringere Leistungen dimensionierte Lautsprecheranordnungen zerstört werden, wenn ihnen höhere Leistungen zugeführt werden.
Da nach DIN-Norm 45 500 der Scheinwiderstand einer Lautsprecheranordnung als konstant angenommen wird, ist die Höhe der Lautsprecheranordnung zugeführte Tonfrequenzwechselspannung ein Maß für die der Lautsprecheranordnung zugeführte Leistung.
Bei der bekannten überlastschutz-Schaltung wird als Fühler für die Höhe der der Lautsprecheranordnung zugeführten Leistung bzw. Tonfrequenzwechselspannung eine Zenerdiode verwendet.
Wenn die gleichgerichtete Tonfrequenzwechselspannung einen Wert erreicht, welcher der Durchbruchspannung der Zenerdiode entspricht , dann wird der Transistor, der als Schalter für den Speisestrom des Relais dient, leitend. Das Relais zieht an und schaltet die Lautsprecheranordnung ab.
Bei der bekannten Überlastanzeige-Schaltung kann daher auch eine kurzzeitige Überhöhung der Tonfrequenzwechselspannung zu einer Abschaltung der Lautsprecheranordnung führen, eine Überhöhung , die noch keine Gefährdung der Lautsprecheranordnung darstellt.
Lautsprecheranordnungen besitzen nämlich die Eigenschaft, daß deren Belastbarkeit eine Funktion der Zeit ist, d.h. kurzzeitig sind die Lautsprecheranordnungen mit einem Mehrfachen der Nennleistung belastbar. Es wäre daher eine Überlastschutz-Schaltung erwünscht, bei der als Kriterium für das Wirksamwerden des Überlastungsschutzes nicht nur die der Lautsprecheranordnung zugeführte Leistung sondern auch die Dauer der Leistungszuführung dient.
Mit der Erfindung soll eine solche Überlastanzeige-Schaltung geschaffen werden, welche außerdem noch Mittel besitzt, welche noch vor Erreichen der Leistungs-Zeit-Grenze dem Benutzer durch optische Anzeige signalisiert, daß die Lautsprecheranordnung knapp unterhalb dieser Grenze betrieben wird und somit eine Abschaltung droht.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem tonfrequensweselspannungsgleichrichter und der Transistorschaltstufe eine Auswerteschaltung, deren Ausgangsspannung von der der Lautsprecheranordnung pro Zeiteinheit zugeführten Leistung abhängig ist, und zwischen der Auswerteschaltung und der Transistorschaltstufe eine Steuerstufe angeordnet ist, sowie der Steuer- und der Schaltstufe jeweils Strombegrenzungstufen zugeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Überlastanzeige-Schaltung ist so ausgelegt, daß die Lautsprecheranordnung erst dann abgeschaltet wird, wenn der Mittelwert der der Lautsprecheranordnung zugeführten Leistung eine bestimmte Zeit gleich der größer als die Musikleistung ist. Die Lautsprecheranordnung wird selbsttätig wieder zugeschaltet, wenn der Mittelwert der zugeführten Leistung für eine bestimmte Zeit einen Leistungswert unterhalb der Nennleistung aufweist.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen überlastschutzschaltung, Fig. 2 eine Ausführungsform der Schaltung gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Schaltung gemäß Fig. 1.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Lautsprecheranordnung L mit den Anschlüssen A und B an die Ausgangsklemmen eines Niederfrequenzverstärkers angeschaltet. In eine Zuleitung von den Anschlüssen zur Lautsprecheranordnung L ist der Ruhekontakt r des Relais eingefügt. Die Überlastschutz-Schaltung wird gespeist von dem Gleichrichter G1., der parallel zur Lautsprecheranordnung L an den Anschlüssen A und B liegt und die Tonfrequenzwechselspannung gleichrichtet. Die gleichgerichtete Tonfrequenzwechselspannung wird einerseits der Steuer- und Anzeigestufe und der Schaltstufe mit den jeweils zugeordneten Strombegrenzungsstufen 1 und 2 zugeführt und liegt anderseits an der Auswerteschaltung. Die Auswerteschaltung prüft, welche Leistung der Lautsprecheranordnung pro Zeiteinheit zugefÜhrt wird. So lange wie diese Leistung während einer bestimmten Zeitspanne die zulässige Leistung nicht übersteigt, werden die übrigen Stufen lediglich in Bereitschaft gehalten.
Sie treten erst in Funktion, wenn die zulässige Leistung während einer bestimmten Zeitspanne überschritten wird.
Fig. 2 zeigt eine konkrete Schaltung der in Fig. 1 gezeigten Prinzipschaltung. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Auswerteschaltung aus einer Schaltungsanordnung mit definierten Lade- und Entladezeiten, welche sich aus den Bauelementen R1, R2, R3, R4, R5, Cl, Dl, D2, T3 (Basis-Emitter) und R7 zusammensetzt . Die definierte Ladezeit wird bestimmt durch R2, R3, H4, R5 und Cl. Die definierte Entladezeit wird bestimmt durch Rl, R2, R3, R4, R5, Cl, Dl, D2, T3 und R7. Bis zum Wirksamwerden der Steuer- und Schaltstufe geht die Schleiferstellung von R4 nicht in die Lade- und Entladezeiten ein. Er dient lediglich dazu, die an ihm anliegende Spannung an Bauelementetoleranz und Lautsprecheranordnungen unterschiedlicher Belastbarkeit anzupassen.
Die Strombegrenzung 1 besteht aus R1, Dl, D2, T3 und R7. Die Steuer- und Anzeigestufe besteht aus R6, D3, D4, LD, T2, ZD, T3 und R7 während bei der Strombegrenzung 2 und der Schaltstufe R6, 1)3, D4, R7, R8, R9, Tl und T3 wirksam werden. Der dem Relais parallel geschaltete Kondensator C2 dient dazu, ein Flattern des Relais bei niedrigen Tonfrequenzen zu verhindern.
Die Überlastschutz- und Uberlastanzeige-Schaltung arbeitet wie tolgt: Wenn die der Lautsprecheranordnung zugeführte Leistung ständig größer als die Nennleistung der Lautsprecheranordnung ist, dann erreicht nach einer bestimmten Zeit die Spannungsdifferenz zwischen der gleichgerichteten Tonfrequenzwechselspannung + UNF= und der am Schleifer von R4 abgegriffenen Gleichspannung einen Wert, bei dem T2 leitend zu werden beginnt.
Der Strom in dem Zweig, in dem die Leuchtdiode liegt, der von dem Kollektorstrom von T3 bestimmt wird, nimmt einen Wert an, bei dem die Leuchtdiode zu glimmen beginnt. Dies ist ein optisches Warnsignal dafür, daß die der Belastbarkeit der Lautsprecheranordnung entsprechende Leistung nunmehr erreicht ist und die Abschaltung der Lautsprecheranordnung bevorsteht, wenn die Leistung weiter erhöht wird.
Wird die Leistung weiter erhöht und eine bestimmte Zeit aufrecht erhalten, dann wird T2 vollständig leitend. Dadurch erreicht auch die Spannung an der Basis von Tl einen Wert , bei dem Tl leitend gesteuert wird. Damit steigt auch die Spannung am Relais auf einen Wert, beispielsweise 18V, bei dem dieses anzieht und die Lautsprecheranordnung von den Klemmen A und B abschaltet. Gleichzeitig wird der Arbeitskontakt a geschlossen, der einen Nebenschluß zum Relaiszweig schaltet. Infolge der Lastabschaltung erfolgt eine Spannungserhöhung von UNF#, wodurch die Spannung am Relais auf die Haltespannung, beispielsweise 24V, ansteigt.
Die Haltespannung, welche dem Kollektorstrom von Tl proportional ist, bleibt über einen großen Bereich von UNF= konstant. Ein Teil des Stromes wird von dem Nebenschlußzweig übernommen.
Erst wenn die der Lautsprecheranordnung zugeführte Leistung während einer bestimmten Zeitspanne sehr viel kleiner als die Nennleistung ist und dadurch die Spannung am Relais auf einen niedrigen Wert, beispielsweise 12V, gesunken ist, fällt das Relais ab und verbindet die Lautsprecheranordnung wieder mit den Klemmen A und B.
Die Schaltung gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von der in Fig. 2 gezeigten dadurch, daß vor R2 die Diode D5 eingefügt ist. Die Diode D5 entkoppelt den davor liegenden Schaltungsteil genauer als dies bei der Schaltung gemäß Fig. 2 möglich ist, wodurch die definierten Entladezeiten für Cl besser verwirklicht werden können. Bei dieser Schaltungsanordnung wird in der Auswerteschaltung der Gleichspannungsmittelwert der gleichgerichteten NF-Spannung gewonnen.
L e e r s e i t e

Claims

Überlastschulz- und Überlastanzeige-Schaltung für eine Lautsprecheranordnung.

Patentansprüche 1. Überlastschutz- und Überlastanzeige-Schaltung für eine Lautsprecheranordnung, welche parallel zur Lautsprecheranordnung an eine Tonfrequenzwechselspannungsquelle geschaltet ist und einen Tonfrequenzwechselgleichrichter besitzt, bei der die gleichgerichtete Tonfrequenzwechselspannung eine Transistorschaltstufe steuert, in deren Lastkreis ein einen Ruhekontakt und einen Arbeitskontakt besitzendes Relais mit einem diesem parallel geschalteten Kondensator eingeschaltet ist, und der Ruhekontakt in einer Zuleitung von der Tonfrequenzwechselspannungsquelle zur Lautsprecheranordnung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Tonfrequenzwechselspannungsgleichrichter und der Transistorschaltstufe eine Auswerteschaltung, deren Ausgangsspannung von der eler der Lautsprecheranordnung pro Zeiteinheit zugeführten Leistung abhängig ist, und zwischen der Auswerteschaltung und der Transistorschaltstufe eine Steuerstufe angeordnet ist, sowie der Steuer- und der Schaltstufe jeweils Strombegrenzungsstufen zugeordnet sind.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerstufe eine Anzeigestufe integriert ist.