功放喇叭保护电路
大功率的家用功放的主声道均米用了 OCL电路作功率放大。

这种电路出现故障时，其输出端的直流电位常常会偏离零电平，出现较高的正或负的直流电压。

输出的直流电流流过扬声器的音圈时，轻者会产生固定磁场，使音圈移位，难以恢复，重者会将其烧毁。

另外。

在部分特大功率功放中，由于输出功率非常大，在用户操作不当时，可能会持续输出数安培甚至十几安培的峰值电流，使该声道的最大输出功率远远超过功放的额定输出功率，致使扬声器烧毁。

本文以奇声AV-713功放的扬声器保护电路为例介绍其工作原理。

功放扬声器保护电路原理框图如图1所示，图中含有了三种保护方式。

(1)直流保护：
当功率放大电路发生故障，其输出端出现的直流电压的绝对值超过设计限度时，保护电路中的直流检测电路即把它检测出来，变成控制信号。

控制信号经放大后控制触发器翻转，驱动保护继电器动作，断开功率输出电路，使扬声器得到保护。

同时，控制信号还启动指示电路工作，使保护指示灯闪烁报警。

(2)过载保护：
当输出电流超过额定输出电流的1倍左右时，过载检测电路输出保护控制信号，控制输出电路断开，保护扬声器及功放。

(3)开机延时接通保护:
通过开机延时电路控制继电器驱动电路的工作状态， 使继电器在开机时延时1—4秒钟接通 扬声器，以避免开机过程中产生的浪涌电流冲击扬声器。

使其音圈移位。

具体电路如图2 所示。

该电路以Q4、Q5为中心，组成了直流电压取样检测电路。

图中的 Q1、Q2等系右 声道功率输出电路（左声道功率输出电路图中未画出 ）。

右声道的直流电压取样信号经由
R6（左声道取样信号经由R21）衰减、隔离，C2、C3滤波，送往Q4、Q5、R7组成的互补式 直流检测电路进行监测。

当右（或左）声道的功率输出电路出现正极性的较大的直流失调电压 时，电流经R6（或 R21） Q4的be 结到地，Q4导通，其集电极输出控制电平，经 R8、D2 送Q7放大后，输往R-S 触发器。

同样。

功率输出电路中出现负的直流失调电压时，电流经
地、Q5的be 结、R6（或 R21）、OCL 电路中点。

Q5导通，也输出控制电平。

这种取样检测 方式为互补方式。

R1、R2、R3 R4、Q3等组成了过载检测电路（左声道的过载检测电路未画出）。

R1、R2分 别用来对输出级上、下臂功率管的过载情况进行取样。

Q3对输出电路进行过载状态监测。

R1两端的电压与功率管 Q1的发射极电流成正比，该电压经过 R3、R4、R2衰减分压，成 为Q1发射结的正向偏压。

调整 R3、R4的阻值，可使此电压在额定输出状态下不能使 Q3 导通。

当功放工作异常致使 Q1严重过载时，流过R1的电流大增。

从而产生足以使 Q3导 通的正向偏压，使 Q3 导通，输出监控信号，经 Q7 放大后送到触发器，使触发器输出状态 卜 ■ ----------------- ■ ----------------- 一亠 y
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翻转，继电器释放，断开功率输出电路。

例如， Q1 发射极瞬间输出电流达到 10A 时， R1 两端的电压可达 0.25 QX 10A=2.5V。

这一电压经3、R4、R2分压，仍大于0.7V，足以使 Q3导通。

下臂功率管则从R2两端取出电压，经R1、R3、R4分压后，提供给Q3监测。

为了使过载保护电路不影响放大器的正常使用，电路中增加了 C1。

C1与R3组成滤波网络，避免Q3被高频强信号误控导通。

另外，为避免 Q3损坏而失去保护作用，有的电路中还在 Q3基极与地间增加了一个电阻和二极管组成的箝位电路。

当Q3基极的电压过高时，通过
此电路分流限压，保护 Q3。

D1、D2在电路中起隔离作用，避免过载保护检测电路与直流保护检测电路互相影响。

图2中，C6为延时电容，C6、R12、R13与D4、08组成延时电
路，开机时，触发器输出的高电平经 R12、R13分压后向C6充电。

由于C6两端的电压不能突变，其正端在开机时被拉低为地电位，加之C6的充电电路时间常数较大，以及 D4的
存在，使Q8不能立即导通。

当 C6正端所充电压达到5.6V+0.7V~ 6.3V时，D4导通，Q8 也导通，继电器吸合，功率输出电路接通，达到开机延时保护的目的。

图 2中的触发器则是一个由4001集成块中的“或非”门组成的典型 R-S触发器，设C4负端接R端，Q7集电极接S端，则输出端Q与R、S端的关系见附表。

图2中，C4为触发器的预置（初始化）电容，即一开机就使R端为1,使触发器输出高电平，经延时后，驱动Q8导通，J2-4吸合，接通扬声器工作。

另外，由于功率放大电路上、下
臂间不可能完全对称， Q1、 Q2 的工作点在开机时，容易产生偏差，致使输出中点电位偏离
0V,并通过直流检测和放大电路去影响触发器的S控制端，干扰延时保护的正常工作。

为了避免这种现象，该电路在直流检测电路的输入端与地间增加了Q6。

开机时，经C4提
供的预置电压，使 Q6饱和导通，迫使直流检测输入端的绝对值电压远远低于0.7V，而无监测电平输出。

C4与Q6的be结、R11组成的充电回路的时间常数，远远大于 OCL电路
工作点建立的时间，保证保护电路能可靠地工作图 2 中由 4001 集成块中两个“或非”门和Q9、D7等组成的保护指示电路，4001-c 4001-d接成“非”门，与R17、R18 C7组成一个多谐振荡器。

调整其阻容值，可以改变振荡器的振荡频率。

振荡器输出的方波信号，经R16隔离，再通过Q9放大后驱动D7闪亮报警。

D6是隔离二极管，在Q8饱和导通、继电器吸合、功放正常工作时，通过 D6使4001-c的反馈电压到地，强迫振荡器停振，并使4001-d输出高电平。

控制D7常亮。

当Q8截止电路处在保护状态时，D6反向截止，避免 Q8 集电极的高电平影响振荡器的工作。