Discrete AMP-Speaker Protection

[Dragan100]

Postoji APEX zastita sa mosfetima umesto releja razradjena i objavljena na ovom i drugim forumima samo potrazite.

Znam Mile, nadao sem da se potraže te sheme sa Mosfetima. 

Poznajem tu tematiku RELE ili Mosfet (Back-to Back sa minimalnim R_ds ON)
ali prvenstveno hoču prezentirati početnicima, koliko je jedna dobra zaštita zvučnika potrebna,
pogotovo ako se imaju skupoceni zvučnici a prave se variante DIY pojačala....

Šta uzeti za aktuator zaštite, ili RELE ili Mosfet, ostavljam za osobni odabir

Recimo ta APEX Mosfet Back-to Back varianta koja je sada u temi
može se Copy-Paste u tu presentiranu zaštitu staviti umesto releja.

Ja bi pronašao bolje i novije mosfete, no opet nije to poanta,
APEX - Mile uvijek napiše/napišeš  :-)  da su te sheme nacrtane sa najpristupačnijim elementima.

APEX Mosfet Speaker Protection With Led Indicator



Zanima me samo mišljenje nije li bolji relej od mosfeta? Mislim na to da kad potekne velika struja relej je relej..mosfet bi trebao ili da se razleti ili da ode u kratki spoj? Pošto je relay naponski upravljani indukvitet i ima "jake" ploče koje prebacuju ogromne struje nekako mi relej se cini pouzdaniji nego mosfet sa te strane, dok sa druge strane mosfet je isto naponski upravljani poluvodič koji ima izrazito jakooo mali otpor izmedju G-S reda mohma! i to je vise nego odlicno jer izlaz sa ampa na ulaz mosfeta kroz koji se propusta audio signal ima jakooo mali otpor i ne utjece na kvalitetu signala sa ampa, dok relej ima otpor spulne od 600R pa do 1600R na 24VC...ali mislim da je relej bolje sigurniji od mosfeta po pitanju kratkog spoja i veliki struja koje ce teci na 8R zvucnik ako probije izlaz sa npr 48VDC na 8R zvucniku razvijat ce struju od I = 48VDC / 8R = 6A!!! sto nije nikako malo nego je ogromno..pa me zanima kako bi se mosfet nosio nekvo kratko vrijeme dok ne okine a da ima tako veliku struju na sebi?

Treba odabrati Mosfet sa adekvatnim strujnim, naponskim i SOA mogučnostima,
no mosfet ima izuzetn mali otpor izmedju D-S kao poznati minimal R_ds_ON i treba ga pronači najmanjim,
no to povuče i da je Qgate sa sve nižim R_ds_ON viši i viši, pa treba pronači pravi.
No nismo tu kod SMPSjeva sa silnim stotinama KHz rada,
da zatrebamo što manji Qgate,
jest dobrodošao, i driver nam postane sa manjim Qgate jednostavniji...

Tu i nemamo neku veliku potrebu za exstra brzim t_on i t_off,  pa t_rise, t_fall ,
dovoljan nam je da je par stotina usec pojedinačni ili manji to bolje...

za njihov driver možemo tu onda staviti i takozvani Totem-Pole sa xA! mogučnosti pobude, da "prežvače" i "prevetri" na brzinu Qgate
ali mislim da to nije ni potreba. Nisu to silni KHz ili MHz rada.

Mogučnost da probije oba Mosfeta Back-to-Back koje smo predimensionirali
mislim da je manja od mogučnosti da zalepi RELE kontakte

a pošto je statistika ona ko komanduje,
znaj ga "vraga" koji je taj slučaj izvan normalne Gausove poraspodjele eventa!!! :-)

....svašta se može dogoditi, ali su to onda vanredni primeri, tipa 1:10....00 slučaja
:-)

Između G i S kod mosfeta je oksid, praktično beskonačna otpornost.

Taj IRF540 može kontinualno da izdrži 20-ak ampera, tako da tih 6A neće biti problem i sve i da dođe do proboja, ostaće trajno u kratkom spoju, pa će zvučnici biti sigurni. Jedino ako se raspadne, ali mislim da je izuzetno mala verovatnoća, i trebalo bi da prođe dosta vremena...

FET je mnogo bolji izbor zbog vremena odziva, ovaj FET ima dosta malo Qg (72nC), i rise i fall time mu je izuzetno malo ( <50nS), dok releju treba bar 1mS da se uključi. Što znači da će biti dosta manja verovatnoća da pregori zvučnik (dosta kraće vreme će postojati DC na njemu).
Neka me ispravi neko ako grešim...

@Progster u pravu si, malo se @Ronovar najverovatnije zatipkao...ništa strašno, pročitač če ponovo i sam sebe popraviti...

U DS dotičnog Mosfeta (ma bilo kojeg da odaberemo) pronačičemo:
koliko struje može podnjeti - u TOT koliko vreme - sa tot U_ds na njemu, i ovisno na datoj TEMP koji se zateču u tom kriznom vremenu/trenutku
i opet smo kod SOA,
ali nema se "otvorenog" ionizacijskog luka,
kod mosfeta možda koji efekat valange nosioca, opet zavisi od akumulirane energije koja se mora negdje isprazniti.

Rele ima relaksacijsko vreme tipa do 10msec+
kod snažnih reaktivnih opterečenja, što i modul impedanse nekog zvučnika jeste, kod izključenja kontakta releja,
pojavi se ionizacijski luk, proporcionalan energiji koja je u tom trenutku
-na jednoj strani prisutna akumulirana energija na izlazu pojačala, ranga malih L, malih C... sve do tog kontakta RELEja
-na drugoj strani prisutna akumulirana energija na: od kontakta RELEja koji se rasklenu u datom trenutku,
pa kablovi do zvučnika, pa skretnica zvučnika, i tot ožičavanje po zvučniškoj kutiji i na kraju "zaje**ni" driveri-zvučnici

Kad bi u datom trenutku bili potenciali tih dviju tačaka VEČ!
(baš u prvoj fazi oddvajanja i zatreba potrajati i neko izvjesno, barem kratko vreme) rasklenjenih kontakta podjednaki,
ne bi bilo ni najmanjeg ionizacijskog luka,
koji nam "jede" kontakte, slično kao kod varenja elektrodom...

No to je skoro nemoguče, jer se nam havarija desila sigurno u trenutku kad su faze napona i struje zamaknute (reaktanca),
neka protekcija reagirala, uopšte nije bitno koja!, imamo silnih napona i struja na izlazu AMPa
i imamo sigurno protok tih pomenutih akumuliranih energija, baš u trenutku kad se kontakti RELEja razdvajaju,
jer se hoče po svaku cenu negdje potrošiti!
I evo luka i istrošenosti kontakta.

Sad o linearnosti i slike viših harmonika kod kontakta RELEja ili skroz dva kanala R_ds_ON mosfeta nebi ...

Kažem nije to (još) prava tema, možda na kraju kad razradimo osnove, koje bi možda ko hteo upiti...
:-)