Защита АС на микросхеме uPC1237 (СА1237HA)

Статья не является руководством по сборке устройства, а лишь поясняет некоторые возможности и принципы работы микросхемы описанные в даташите.

Отличная идея - защита управляемая микросхемой по типу "все в одном". Тут и mute, термозащита, защита от постоянного напряжения на выходе, задержка включения и прикольная фишка в виде отключения выхода при выключении усилителя тумблером 220VAC (on/off), т.е. усилитель не будет играть от конденсаторов БП, а сразу выключится. Ну не рай ли это? Нашел в этой микре только один минус, хотя маловероятный: если у нас на выходе левого, например, будет +30В, а на выходе правого -30В постоянки, то результирующее напряжение получится 0 и защита не сработает и АС успешно погорит, правда такое маловероятно. Но это не недостаток конкретно этой микросхемы, а любой защиты с резистивным суммированием напряжения на входе.
Теперь к микросхеме uPC1237 (СА1237HA). Хотя микросхема универсальна и работоспособна в пределах +25...60В для ее работы на определенном Uпит, необходимо пересчитать некоторые номиналы. Начнем по порядку (обозначения по схеме выложенной мной ниже).

R6. Рассчитывается исходя из формулы R6=Uac/1.5 (результат получаем в кОм'ах). Uac - напряжение (действующее, переменное) на вторичной обмотке трансформатора. Откуда я взял эту формулу? В даташите приведены графики зависимости R от U, как видно зависимость между ними линейная и произведя простейшие математические расчеты, вывел, что коэффициент зависимости между ними равен 1,5. Полученный после расчетов результат округляем в меньшую (!!) сторону до ближайшего существующего номинала. Постоянка на 4-ой ноге должна быть не более 10В (при расчете по моей формуле это условие соблюдается).

R4. Считаем по формуле R4=Uvcc/3 (результат в кОм). Uvcc – напряжение, которое мы подаем на схему (на моей схеме +45В). Номиналы вышеизложенных резисторов можно выбирать из таблицы, приведенной в даташите.

R5. Считаем исходя из параметров реле и напряжения питания. R5=Uvcc-Ur/Ir. Ur - номинальное напряжение реле, Ir - номинальный ток реле. Этот резистор рассеивает неслабую мощь и считается она по формуле P=Uvcc-Ur*Ir, плюс не помешает запас, умножаем результат на 1.2 - 1.8 и округляем в большую (!!) сторону, приводя к ближайшему номиналу мощности (0.25, 0.5, 1, 2 Вт и т.д.).

Реле. Реле можно ставить любое (только сдвоенное) - хоть на 12В, хоть на 24В (достаточно только пересчитать R5). Можно два реле (не сдвоенных) на 12В последовательно (лучше всего так и сделать). Ток коммутации реле не менее 10А при 220VAC. Номинальный ток катушки реле не более 60 мА (лучше меньше).
Схема ниже. Схема ниже работоспособна. Все номиналы рассчитаны на +45В и на реле 24В 40мА.

Tr1. Что отдельный трансформатор? Нееет... Все гораздо проще! Это не отдельный транс, а отдельная обмотка на уже имеющемся трансе или на худой конец та же обмотка, от которой питается усилитель (если их две, то одна из обмоток, любая). Напряжение на ней (действующее, переменное) должно быть в пределах 5...65В, лучше брать поменьше, чтобы резистору R6 жилось легче. Эта вся возня с обмотками и дает нам следующий эффект: "отключения выхода при выключении тумблера 220VAC (on/off), т.е. усилитель не будет играть от конденсаторов БП, а сразу выключится." Если не хотите такого эффекта, то организуйте резистивный делитель и обеспечьте 4-ю ногу постоянкой в 4...8В.

Примечание. При напряжении питания 48...50В можно отказаться от резистора R5 поставив две реле на 24В с последовательным включением катушек.

Потенциал у этой микросхемы огромный. Можно еще клип-детектор на оптопаре добавить, он же будет детектором перегрузки и добавить термозащиту и будет защита всем защитам + простота такого решения и мизер деталей.

Небольшой FAQ

Как организовать на этой микросхеме термозащиту ?
Принцип работы ее такой: когда напруга на 1-ой ноге менее 3.5В - защита выкл, когда напряжение более 3.5В - защита отключает выход. Откуда взять эти 3.5В? Необходимо собрать схему по контролю за температурой, которая бы при превышении определенного порога температуры подавала бы на 1-ую ногу микросхемы 3.5В. Схему организовать не сложно.

Как рассчитывать R1,R2 под мощность усилителя?
Судя по даташиту от мощности не зависит, т.е. 56К вне зависимости от мощности усилителя.

После срабатывания защиты она не возвращается в рабочий режим, что делать?
Она вернется, но через время. За время задержки отвечает С2. Если хочешь, чтобы защита сразу выключалась после пропадания постоянки, то 3-ий вывод закороти на землю.

Как организовать режим mute?
Если на 7-ом выводе менее 3.5В - режим mute активен.

Стельмах Илья (Ms.Stelmakh@gmail.com) Aka Nem0
Беларусь, Молодечно 2012

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}