DE2947062A1

DE2947062A1 - Anordnung zum schutz gegen ueberlastung oder kurzschluss eines audioverstaerkers

Info

Publication number: DE2947062A1
Application number: DE19792947062
Authority: DE
Inventors: Robert Roland Laupmann
Original assignee: Novanex Automation NV
Current assignee: Novanex Automation NV
Priority date: 1978-11-24
Filing date: 1979-11-22
Publication date: 1980-06-04
Also published as: GB2037112B; NL188255C; GB2037112A; DE2947062C2; US4322690A; FR2442545A1; NL7811584A; FR2442545B3; NL188255B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Schutz gegen Ueberlastung oder Kurzschluss eines Audioverstärkers, versehen mit einem Vorverstärker und einem Endverstärker mit einem oder mehreren Stromverstärkerzweigen mit einem jeweils darin aufgenommenen Endtransistor, wobei zwischen einer Elektrode eines Endtransistors und dem Ausgang des Verstärkers jeweils ein Messwiderstand verbunden ist, und mit einem Ruckkopplungstransistor, dessen Bahn zwischen der Basis und einer der Elektroden mit mindestens einem der Messwiderständeparallel verbunden ist, wahrend die andere Elektrode mit der Steuerelektrode eines Thyristors verbunden ist.

Wie aus der niederländischen Patentanmeldung 7400977 bekannt ist, kann man durch das Verbinden der Bahn zwischen der einen Elektrode und der Basis eines Rückkopplungstransistors mit den Enden der Serienschaltung zweier mit den Endtransistoren verbundener Messwiderstände und durch das Verbinden der anderen Elektrode dieses Rückkopplungstransistors mit der Steuerelektrode eines Thyristors den Endverstärker bei Ueberlastung oder Kurzschluss entkoppeln.

Ein Nachteil dieser Schaltung ist, dass zwei Strombegrenzungstransistoren vorgesehen sein müssen, die den ersten Teil des Schutzes versorgen durch das auf einen sicheren Wert Begrenzen des Stroms durch die Endtransistoren. Sodann wird der Rückkopplungstransistor durch die infolge des zu grossen Stroms durch die Messwiderstände auftretende Spannung ausgesteuert und dieser zündet den Thyristor, wodurch der Endverstärker entkoppelt wird. Der zweite Teil des Schutzes ist damit beendet worden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung ist, dass der Thyristor nahezu beide Speisespannungen des Audioverstärkers überbrückt und manchmal zu Unrecht in Leitung kommt infolge zu

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grosser -rr-Störungen oder durch Stromimpulse auf den Speiseleitungen; auch muss dieser Thyristor einen verhältnismässig grossen Strom schalten, wodurch ein Thyristor notwendig ist eines Typs, der grosse Spannungen und grosse Ströme schalten kann.

Der Zweck der Erfindung ist die Verschaffung einer Anordnung, die in bezug auf die bekannte Anordnung erheblich vereinfacht ist und die es doch möglich macht, dass Audioverstärker die vollständige Leistung abgeben können, während sie in sicherer Weise völlig gegen Ueberlastung oder Kurzschluss geschützt sind.

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Weiter bezweckt die Erfindung die Verschaffung einer Schutzanordnung die weniger empfindlich ist gegen Störungen auf den Speiseleitungen als die bekannte Anordnung, während ein Thyristor genügt, der nur niedrige Spannungen und einen kleinen Strom zu schalten braucht; ein solcher Thyristor ist erheblich vorteilhafter als ein Thyristor, der in der bekannten Anordnung notwendig ist.

Die Anordnung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrode des Thyristors mit einem oder mehreren Stromquellentransistoren verbunden ist, welche den betreffenden Steuerstrom für den einen oder mehrere Stromverstärkerzweige liefern können, um beim Auftreten eines übermässigen Stroms in einem der Stromverstärkerzweige des Endverstärkers den einen oder mehrere Stromquellentransistoren zu sperren und den Endverstärker zu entkoppeln.

Die Erfindung wird im Nachstehenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher Zeichnung eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Anordnung wiedergegeben ist.

Der in der Zeichnung dargestellte Verstärker enthält einen Endverstärker, versehen mit Endtransistoren 1 und 2 mit zugehörigen Emitterbasiswiderständen 5 und 6, die durch Steuertransistoren 3 und 4 gesteuert werden können. Die Endtransistoren liefern ihren Strom über Messwiderstände 7 und 8 an eine gemeinsame Ausgangsklemme, an die ein Lautsprecher angeschlossen ist, der die Verbindung mit dem Nulleiter 0 bildet.

Die Basen der Steuertransistoren 3 und 4 sind mit einem Widerstand 9 verbunden, über den eine Vorspannung für die Endtransistoren aufrechterhalten wird durch eine Stromquelle, die u.a. durch den Transistor 10 gebildet wird, und der ein Zweig einer doppelten Stromquelle ist, die durch die Transistoren 10 und 12, die Widerstände 11, 13 und 14 und die Dioden 15, 16 und 17 gebildet wird.

Der zweite Zweig der doppelten Stromquelle, mit den Stromquellentransistor 12, liefert den Strom für den Eingangsdifferentialverstärker, der aus den Transistoren 18 und 19 besteht. Dieser Eingangsdifferentialverstärker vergleicht das Eingangssignal, das über einen Kondensator 20 auf einen Widerstand 21 erscheint, mit dem durch die Widerstände 22 und 23 geteilten Ausgangssignal·,

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während dieser Teiler über einen Kondensator 24 mit der Erde verbunden ist.

In die Kollektorleitung des Transistors 18 ist ein Widerstand 25 aufgenommen, während an den Verbindungspunkt des Transistors 18 und dieses Widerstandes die Basis des Transistors 26 angeschlossen ist. Der Transistor 26 versorgt zusammen mit dem Stromquellentransistor 10 die Steuerung des Endverstärkers.

Mit dem einen Ende der Serienschaltung der Messwiderstände 7 und 8 ist der Emitter eines Ruckkopplungstransistors 28 verbunden, während mit dem anderen Ende die Basis dieses Transistors verbunden ist. Der Kollektor des Rückkopplungstransistors 28 ist über einen Strombegrenzungswiderstand 29 mit der Steuerelektrode eines Thyristors 30 verbunden, wobei ein Widerstand 31 zwischen dieser Steuerelektrode und der negativen Speisespannung für ein gutes Sperren des Thyristors sorgt. Der Thyristor ist verbunden zwischen der Anode der Diode 15 und der negativen Speisespannung. Dadurch, dass der Thyristor in dieser Weise verbunden ist, schaltet dieser nur eine sehr niedrige Spannung, nämlich dreimal eine Diodenspannung, und auch einen sehr kleinen Strom. Auch ist der Thyristor durch diese Verbindungsweise nahezu unempfindlich gegen Störungen auf den Speiseleitungen weil die Spanningsniveaus des Thyristors sich nahezu ganz an der Minusseite befinden.

Die Widerstände 7 und 8 sind derart dimensioniert, dass, wenn durch die Endtransistoren 1 und 2 ein grösserer als der zulässige Strom fliesst, über den Widerstand 7 oder 8 eine derartige Spannung entsteht, dass der Rückkopplungstransistor 28 ausgesteuert wird und über den Strombegrenzungswiderstand 29 der Thyristor 30 gezündet wird. Wenn der Thyristor 30 gezündet wird, wird der Verbindungspunkt der Diode 15 und des Thyristors mit dem negativen Potential verbunden und werden die Stromquellentransistoren 10 und 12 gesperrt.

Der Stromquellentransistor 12 liefert den Strom für den Differentialverstärker und somit den Steuerstrom für den Transistor 26; also wird auch der Transistor 26 gesperrt. Die Steuertransistoren 3 und 4 erhalten also gleichzeitig keinen Steuerstrom mehr. Die beiden Endtransistoren 1 und 2 "schweben" und können "frei" zwischen nahezu dem positiven und dem negativen Potential bewegen und können also kurzgeschlossen werden auf den Erdpotential.

Beim Wegfallen der Ströme der doppelten Stromquelle fallen die Ströme der Endtransistoren 1 und 2 gleichzeitig weg, mit dem grossen Vorteil, dass die Ausgangsimpedanz des Verstärkers in sehr kurzer Zeit von dem ursprünglichen sehr

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kleinen Wert auf einen sehr grossen Wert zunimmt. Es hat sich gezeigt, dass dabei ein Faktor 1000 sich leicht verwirklichen lässt. Mit der erfindungsgemässen Anordnung geschützte Verstärker eignen sich dadurch besonders für Parallelschaltung.

Die beiden Stromversorgungswege reagieren so schnell auf den Ausschaltbefehl, dass keine weiteren Schutzvorkehrungen notwendig sind um die Endstufen zu schützen. Dies wird auch verursacht durch die schnell auftretende Impedanzerhöhung an dem Ausgang, so dass Ausschalterscheinungen von z.B. induktiven Belastungen auch während der Ausschaltung nicht mehr zu hohen Strömen führen können.

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Claims

risdL Fink.-.nrr Fir

13436

Novanex Automation N.V., Nieuwe Weg 267, 6603 BN Wychen

Anordnung zum Schutz gegen Ueberlastung oder Kurzschluss eines Audioverstärkers.

ANSPRUCH

Anordnung zum Schutz gegen Ueberlastung oder Kurzschluss eines Audioverstärkers, versehen mit einem Vorverstärker und einem Endverstärker mit einem oder mehreren Stromverstärkerzweigen mit einem jeweils darin aufgenommenen Endtransistor, wobei zwischen einer Elektrode eines Endtransistors und dem Ausgang des Verstärkers jeweils ein Messwiderstand verbunden ist, und mit einem Rückkopplungstransistor, dessen Bahn zwischen der Basis und einer der Elektroden mit mindestens einem der Messwiderstände parallel verbunden ist, während die andere Elektrode mit der Steuerelektrode eines Thyristors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrode des Thyristors mit einem oder mehreren Stromquellentransistoren verbunden ist, welche den betreffenden Steuerstrom für den einen oder mehrere Stromverstärkerzweige liefern können, um beim Auftreten eines übermässigen Stroms in einem der Stromverstärkerzweige des Endverstärkers den einen oder mehrere Stromquellentransistoren zu sperren und den Endverstärker zu entkoppeln.

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