Схемы автоматического отключения звука

Случаются ситуации, когда необходимо автоматическое отключение звука аудиосистемы. Такая потребность возникает, например, при сбое питания (для исключения неприятного шума) или, когда мы сами не выключили акустику. Рассмотрим пару схем, реализующих названные функции, которые несложно собрать своими руками.

Автоотключение динамиков при сбое питания

Многие аудиосистемы, особенно ламповые, имеют определенную раздражающую особенность, которая становится заметной после пропадания сетевого питания. В этом случае они работают исключительно за счет энергии, ранее запасенной в конденсаторах фильтра. Тогда они могут возбудиться или внести в сигнал постоянную составляющую, возникающую в результате разряда выходных конденсаторов, что весьма нежелательно. Рассматриваемая система позволит быстро обнаружить момент отключения и предотвратить подобные явления.

Основные параметры:

  • замыкание сигнала на корпус после обнаружения сбоя питания;
  • поддержка двух несимметричных каналов (например, RCA) или одного балансного канала (например, XLR);
  • дополнительный релейный вход управления;
  • гальваническая развязка от сети;
  • питание от сети 220 В переменного тока.

Описание работы схемы

Принципиальная схема представлена ​​на рисунке ниже. На выводы разъема J1 подается питание переменного тока с действующим значением 220 В.

Используется бестрансформаторная схема питания, в которой реактивное сопротивление конденсатора С1 является основной составляющей понижения напряжения. Резистор R1 ограничивает зарядный ток С1 при включении питания, что предотвращает искрение контактов силового выключателя. Резисторы R2 и R3 разряжают C1 при отключении питания.

Выпрямительный мост B1 преобразует переменный ток в пульсирующий однонаправленный ток, который после соответствующей фильтрации подает питание на катушку реле. Пульсирующий ток также заряжает конденсатор С3, питающий базу транзистора Т1. Резистор R4 ограничивает зарядный ток С3 при включении питания, поэтому через него протекает лишь малая часть первого импульса тока.

Между конденсатором С2, фильтрующим переменную составляющую, и выпрямительным мостом стоит выпрямительный диод D1. Благодаря ему напряжение на С3 исчезнет гораздо быстрее, чем напряжение на С2. Стабилитрон D2 ограничивает напряжение, подаваемое на C2.

Катушка реле РК1 управляется биполярным транзистором Т1. Когда транзистор входит в состояние насыщения, что происходит вскоре после включения питания, на катушку подается напряжение, и контакты реле размыкаются, включая ранее заблокированный сигнал.

В этом состоянии схема может существовать сколь угодно долго, поскольку конденсатор С3 заряжается от моста В1. При отключении сетевого напряжения мост В1 перестает заряжать оба конденсатора. Однако С3 разряжается быстрее, поскольку имеет сравнительно небольшую емкость и нагружен тремя элементами — R5, R6 и R4.

Диод D1 будет проводить ток только тогда, когда напряжение на C2 ниже, чем на C3. Однако этого не должно произойти. Делитель напряжения, состоящий из резисторов R4, R5 и R6, заряжает конденсатор С3 до напряжения 12 В. Разряд до напряжения ниже 0,7 В, необходимого для поддержания Т1 в состоянии насыщения, происходит очень быстро.

С помощью оптопары ОК1 можно заблокировать Т1 при включенном питании. Для этого достаточно подать питание на светодиод, который находится в его конструкции. Фототранзистор насытится, а поскольку напряжение его коллектор-эмиттер значительно упадет, Т1 закроется. Через разъем J2 можно подать сигнал управления отключением звука, чтобы не дублировать ненужные реле.

Монтаж и наладка устройства

Устройство собрано на односторонней печатной плате размерами 70×30 мм, топология которой представлена ниже.

Сборку выполняют обычным способом, начиная от самых нижних элементов к самым высоким. Правильно собранная схема не требует никаких пусковых мероприятий и сразу готова к работе. Способ подключения системы к громкоговорителям аудиоустройства показан на рисунке ниже.

Сигнал, управляющий реле, которое можно подключить к клеммам разъема J3, должен иметь значение в диапазоне 3,3…8 В, чтобы не питать светодиод оптопары током более 20 мА. Если необходимо использовать управляющий сигнал более высокого уровня (например, 24 В), можно заменить резистор R7 на резистор с соответственно более высоким сопротивлением или просто добавить его последовательно с кабелем, идущим к разъему J3. Подбором номиналов резисторов R4, R5 и R6 можно также ввести небольшую задержку включения реле, т.е. после подачи сетевого питания в систему.

Перечень элементов схемы

РЕЗИСТОРЫ:

  • R1 — 470 Ом/3 Вт;
  • R2, R3, R5 — 220 кОм/0,25 Вт;
  • R4, R6 — 10 кОм/0,25 Вт;
  • R7 — 330 Ом/0,25 Вт (описание в тексте).

КОНДЕНСАТОРЫ:

  • C1 — 470нФ/630В;
  • C2 — 330 мкФ/35 В;
  • C3 — 1 мкФ/63 В.

ПОЛУПРОВОДНИКИ:

  • B1 — выпрямительный мост DF08;
  • D — 1N4007 ТТ;
  • D2 — стабилитрон 24 В/1,3 Вт;
  • D3 — 1N4148;
  • ОК1 — LTV816 или аналогичный;
  • T1 — BC546 или аналогичный.

ПРОЧИЕ ЭЛЕМЕНТЫ:

  • J1, J3 — АРК2/500;
  • J2 — АРК3/500;
  • РК1 — ДЖРК27Ф/24 С.

Автоматическое отключение звука на ночь

Прослушивание музыки ночью, например, из проигрывателя, расслабляет, а еще лучше, когда мы можем заснуть под приятные звуки. Некоторые усилители мощности имеют функцию автоматического перехода в режим ожидания через некоторое время после исчезновения сигнала. Следующая схема безопасно отключит все Ваше оборудование.

Основные параметры:

  • включение реле после нажатия моностабильной кнопки или обнаружения звукового сигнала;
  • выключение реле через заданное время после потери сигнала;
  • два входа аудиосигнала;
  • регулируемое время отключения от примерно от 30 секунд до 1 часа;
  • регулировка чувствительности системы в диапазоне примерно от 150 мВ до 700 мВ;
  • нагрузочная способность реле до 10 А;
  • блок питания 12 В.

Рассматриваемая схема постоянно «слушает» то, что происходит на сигнальных линиях или линиях, соединяющих усилитель с динамиками. Если сигнала нет в течение длительного времени, оно отключит реле и будет ждать следующего срабатывания, потребляя мало энергии.

Как работает схема

Схема автоотключения звука представлена ​​на рисунке ниже. Контролируемый сигнал следует подключить к клеммам разъема J1. Входные сигналы суммируются резисторами R1 и R2 для контроля правого и левого каналов. Однако сюда не рекомендуется подключать положительную и отрицательную линии симметричного сигнала (например, с разъема XLR), поскольку сумма напряжений на обеих линиях всегда равна нулю.

Резистор R3 смещает эти входы с потенциалом земли и плавно нагружает их. Задача C1 — удалить из сигнала составляющую постоянного тока. Диоды D1 и D2 ограничивают амплитуду аудиосигнала. Резистор R5 вместе с R1 и R2 ограничивают их ток.

Элементом, обнаруживающим сигнал, является компаратор US1B. На его второй вход подается постоянное напряжение, регулируемое потенциометром Р1, задающим порог срабатывания. Источником этого напряжения является диод D1, поляризованный резистором R6 от источника питания. Благодаря этому на нем выпадает примерно 0,7 В практически независимо от текущего значения напряжения питания. Порог переключения компаратора US1B может регулироваться в диапазоне примерно от 150 мВ до 610 мВ.

Резистор R8 выравнивает сопротивления, «видимые» обоими входами компаратора. Разряженный С3 ведет себя как короткое замыкание, поэтому потенциал этого входа вначале высокий и сразу падает до номинала, установленного потенциометром Р1. Эта процедура предназначена для предотвращения возбуждения системы, вызванного переходными состояниями.

Параллельно диоду добавлен конденсатор С2, который вместе с динамическим сопротивлением диода создает фильтр нижних частот. Аналогичный фильтр создается конденсатором С3 с резистором R8.

Если компаратор US1B обнаруживает сигнал с достаточно высоким мгновенным значением, он снижает потенциал своего выхода практически до нуля, что приводит к срабатыванию транзистора Т1. Это хорошо видно на осциллограмме, на которой представлены сигналы на входе и выходе компаратора.

Однако не всегда можно будет подать сигнал на включение реле. Поэтому был добавлен микропереключатель S1, нажатие которого дает системе тот же эффект, что и подача сигнала.

Транзистор Т1, который время от времени проводит ток, заряжает конденсатор С4. Резистор R10 ограничивает ток базы этого транзистора, защищая его от повреждения, а R9 удерживает его заблокированным при отсутствии возбуждения, поскольку его напряжение база-эмиттер при этом снижается до нуля. В свою очередь, роль резистора R11 заключается в ограничении зарядного тока конденсатора С4, имеющего значительную емкость. Номинал R11 был выбран таким, чтобы при полностью разряженном конденсаторе С4 и напряжении питания 12 В ток коллектора Т1 не превышал безопасное значение для ВС327.

Суммарное сопротивление резистора R12 и потенциометра Р2 отвечает за медленный разряд конденсатора С4. Чем выше это значение, тем медленнее происходит разряд, поэтому между последующими импульсами зарядки C4 могут возникнуть более длительные интервалы времени. Диод D4 разряжает конденсатор C4 после отключения питания, тем самым подготавливая систему к возобновлению работы до того, как C4 саморазрядится.

Напряжение на верхней пластине С4 постоянно контролируется компаратором UС1А. Если это напряжение превышает напряжение, выдаваемое на постоянно проводящем диоде D3 (т.е. около 0,7 В), то компаратор включает свой выход, т.е. снижает свой потенциал практически до нуля. Резисторы R13 и R14 обеспечивают положительную обратную связь с компаратором, делая его триггером Шмитта, чтобы не возникало хаотических колебаний выходного напряжения компаратора при его нахождении на грани триггера.

Компаратор UС1А управляет реле РК1 через транзистор Т2. Резистор R15 удерживает этот транзистор включенным и одновременно смещает выходной транзистор, содержащийся в структуре компаратора. Светодиод LED1 сигнализирует об активации катушки реле. Диод D5 защищает транзистор Т2 от разрушения в случае его запирания, которое могло произойти в результате импульса самоиндукции, генерируемого катушкой выключенного реле.

Элементы R18 и С5 образуют простой RC-демпфер, способствующий ограничению излучения электромагнитных помех при изменении состояния контактов реле, когда ток, питающий подключенную аудиосистему, начинает течь (или прекращается) через выводы разъема J3. В свою очередь, С6 и С7 фильтруют питающее напряжение, которое следует подключить к разъему J4.

Монтаж и наладка модуля

Схема собрана на односторонней печатной плате размерами 100×50 мм. Ее топология представлена ​​на рисунке ниже. Все элементы на плате рассчитаны на навесной монтаж.

Паять их следует классическим способом, начиная с самого нижнего и заканчивая самым высоким. Не забудьте установить перемычку между потенциометрами P1 и P2.

Правильно собранная схема сразу готова к работе и не требует никаких пусковых мероприятий. Питание подается через разъем J4 и должно составлять 12 В. Потребляемый ток составляет около 2 мА при выключении реле и увеличивается примерно до 40 мА при его включении. Чувствительность системы можно настроить с помощью потенциометра P1. Время удержания реле РК1 можно установить потенциометром Р2.

Перечень комплектующих

РЕЗИСТОРЫ (0,25 ВТ, если не указано иное):

  • R1, R2, R5, R6, R9, R12, R13, R15, R16 — 10 кОм;
  • R3, R4, R8, R14 — 1 МОм;
  • R7 — 3,3 кОм;
  • R10, R17 — 1 кОм;
  • R11 — 15 Ом;
  • R18 — 33 Ом 3 Вт;
  • P1 — подстроечный резистор10 кОм;
  • P2 — подстроечный резистор 1 МОм.

КОНДЕНСАТОРЫ:

  • C1…C3, C6 — 100 нФ;
  • C4 — 1000 мкФ\25 В;
  • C5 — 100 нФ;
  • C7 — 220 мкФ.
Оцените статью:
1 балл из 52 балла из 53 балла из 54 балла из 55 баллов из 5
Loading...Loading...
Поделитесь с друьями!
Своими руками: от поделок в саду до строительства дома
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: