DE2624252B2

DE2624252B2 - Überlastschutz-Schaltung für eine Lautsprecheranordnung

Info

Publication number: DE2624252B2
Application number: DE19762624252
Authority: DE
Inventors: Rudolf A. 6382 Friedrichsdorf Goebel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-05-29
Filing date: 1976-05-29
Publication date: 1978-11-23
Also published as: DK235977A; JPS52154622A; ATA400477A; NL7705969A; AT350877B; DK144500B; ATA350877A; FR2353194A1; GB1586495A; AT349087B; DK144500C; DE2624252A1; CH617806A5; FR2353194B1; DE2624252C3

Description

Lautsprecheranordnungen, darunter soll sowohl ein ^r>^r> Einzellautsprecher als auch eine Lautsprecherkombination verstanden werden, sind konstruktionsbedingt nur begrenzt elektrisch belastbar. Bei Anschluß an Tonfrequenzquellen höherer Leistung droht daher die Zerstörung einzelner bzw. aller Systeme der Laut- t>n Sprecheranordnung.

Bekannte elektrische Sicherungen, die bei einem bestimmten Nennstrom zerstört werden, und die Stromzufuhr damit unterbrechen, sind als Überlastungsschutz für Lautsprecher bzw. Lautsprecherkombinatio- h*i nen weniger geeignet, da sie wegen des impulsförmigen Charakters des eingespeisten Tonfrequenz-Signals eine hohe Ausfallhäufigkeit aufweisen.

Überlastschutz-Schaltungen für eine Lautsprecheranordnung, die die Lautsprecheranordnung ohne die obige, durch das impulsförmige Signal bedingte Ausfallhäufigkeit, vor einer Überlastung schützen, sind bekannt

So zeigt z.B. die DE-OS 2448 506 eine Überlastschutz-Schaltung, die in Abhängigkeit von der Temperatur der Lautsprecherspule die zugeführte Tonfrequenzleistung herabsetzt Eine derartige Schaltung besitzt jedoch den Nachteil, daß sie infolge der relativ langsam verlaufenden Wärmeausgleichsvorgänge verhältnismäßig träge ist, d. h. verzögert auf die Tonfrequenzsignale anspricht wodurch die Lautsprecherspule mitunter relativ stark belastet wird.

Durch die GB-PS 14 07 824 ist eine Schaltung bekannt geworden, die diese Nachteile vermeidet Die F i g. 1 dieser Schrift zeigt eine Überlastschutz-Schaltung für eine Lautsprecheranordnung, die an eine Tonfrequenzquelle angeschaltet ist, mit einer Reihenschaltung einer Diode, eines Begrenzungswiderstandes und eines Kondensators, die parallel zum Ausgang der Tonfrequenzquelle liegt und mit einer Relaisschaltung, die in Abhängigkeit von der Spannung am Kondensator die Anschaltung der Lautsprecheranordnung unterbricht und vorzugsweise dabei einen Vorwiderstand zwischenschaltet Diese Schaltung spricht sehr schnell an, so daß die Spule praktisch nicht belastet wird. Eine mit dieser Schaltung versehene Lautsprecheranordnung kann damit an jedem beliebigen Verstärker beliebig hoher bzw. höherer Verstärkerleistung als die angegebene Nennbelastbarkeit betrieben werden. Diese Schaltung stellt somit eine selbsttätige, selbstheilende elektrische bzw. elektronische Sicherung als Überlastungsschutz für eine Lautsprecheranordnung dar.

Die Erfindung geht von dieser Überlastschutz-Schaltung aus. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Schaltung so zu verbessern, daß der Überlast-Ansprechpunkt definierter ist und weiterhin die Wiedereinschaltverzögerung nach einem Ansprechen auf Überlast vergrößert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß die Relaisschaltung im Lastkreis eines Transistors liegt in dessen Ansteuerkreis ein parallel zum Kondensator und Begrenzungswiderstand geschalteter Widerstands-Spannungsteiler liegt, wobei einem Widerstand des Spannungsteilers eine Zenerdiode parallel geschaltet ist und daß ein von der Relaisschaltung betätigter Schalter vorgesehen ist der im Normalbetriebszustand den Kondensator mit dem Begrenzungswiderstand verbindet und im Überlastfall den Kondensator parallel zum anderen Widerstand des Spannungsteilers schaltet

Der Punkt, an dem der Transistor und damit auch die Relaisschaltung im Überlastfall anspricht läßt sich relativ definiert einstellen. Auch ist die Wiedereinschaltverzögerung durch eine entsprechende Bemessung des Kondensator-Parallel-Widerstandes verhältnismäßig hoch, d. h. eine »Heilung« der vorliegenden, als eine Art Sicherung wirkenden Überlastschutz-Schaltung ist praktisch nur durch Wegnehmen der Eingangsspannung möglich, wodurch die Bedienungsperson quasi dazu »erzogen« wird, den Überlastbereich nicht einzustellen.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die aus der GB-PS bekannte Überlastschutzschaltung für eine Lautsprecheranordnung, und

Fig.2 eine verbesserte Überlastschutzschaltung für

eine Lautsprecheranordnung gemäß der Erfindung.

In F i g. 1 liegt an den Klemmen 1,2 die Tonfrequenzspannung an. Der zu schützende Lautsprecher La ist mit einem Anschluß direkt an die Klemme 2 und mit dem anderen Anschluß über einen Ruhekoniakt r eines Relais 5 an die Klemme 1 angeschlossen. Das Relais 5 liegt ebenfalls an den Klemmen 1 und 2, wobei sich in der Verbindungsleitung zur Klemme 1 eine Zenerdiode ZD und ein einstellbarer Vorwiderstand R i befinden. Parallel zum Relais liegt ein Kondensator C In der Verbindungsieitung des Arbeitskontaktes a des Relais 5 zum Lautsprecher La liegt ein Vorwiderstand R 2.

Die bekannte Schaltung nach F i g. 1 arbeitet wie folgt:

Bei Erreichen der Durchbruchspannung der Zenerdiode ZD wird diese als Gleichrichter leitend und lädt den Kondensator C über den einstellbaren Vorwiderstand R1 auf. Wird die spezifische Schaltspannung des Relais erreicht, so zieht dieses an.

Der Lautsprecher erhält nun über den Vorwiderstand R2 die Tonfrequenzspannung zugeführt Der Widerstand R 2 ist so bestimmt, daß eine Überlastung des Lautsprechers mit Sicherheit nicht erfolgen kann. Es kann auch anstelle des Zwischenschaltens des Vorwiderstandes ein vollständiges Abschalten des Lautsprechers vorgesehen sein.

Durch die richtige Abstimmung von R1 und C wird eine Anzug- und Abfallverzögerung erreicht, so daß ein Flattern des Relais im Schaltbereich verhindert wird.

Sinkt die zugeführte Energie an den Anschlüssen 1 und 2 ab, fällt das Relais in den Ruhezustand und Anfangszustand selbsttätig zurück. Der Lautsprecher liegt nun wieder direkt an den Klemmen t und 2 an.

Die in F i g. 2 aufgezeigte elektronische transistorgesteuerte Ausführung einer selbsttätigen und selbstheilenden Sicherung nach der Erfindung schaltet exakter und ist universell auf jede beliebige Schaltbereiche bzw. Lastwerte des Lautsprechers einstellbar. Die möglichst hohe und wünschenswerte Abfallverzögerung des Relais verhindert ein zu frühes Zurückschalten auf den Anfangszustand.

Die Tonfrequenzspannung liegt wiederum an den Klemmen 1 und 2 an, desgleichen liegt auch der Lautsprecher La über den Ruhekontakt des Relaisschalters 52 direkt an den Klemmen 1 und 2. In der Verbindungsleitung des Arbeitskontaktes a des Schalters 52 liegt der Vorwiderstand R 2.

Das Relais 5. dem ein Kondensator C 2 parallel geschaltet ist, liegt als Last in dem Emitterkreis eines Transistors Tr. Im Ansteuerkreis dieses Transistors liegt die Reihenschaltung des Begrenzungswiderstandes RX und des Kondensators CX (Ri und C\ sind trennbar durch den Ruhekontakt rdes Relaisschalters 51), und parallel dazu ein Spannungsteiler aus einstellbaren Widerständen A4, A3 zur Einstellung des Arbeiitspunktes und eine Zenerdiode ZD, wobei letztere über den Arbeitskontakt a des Relaisschalters 51 an den Kondensator CX anschaltbar sind.

ι ο Die Schaltung nach F i g. 2 arbeitet wie folgt:

Ober eine Diode 51 wird die anliegende Tonfrequenzspannung gleichgerichtet; über den Widerstand Al wird dabei im Ruhezustand des Relais 5 der Kondensator Cmit einer Gleichspannung aufgeladen.

is Erreicht die erzeugte Gleichspannung über dem Spannungsteiler R 4, R 3 an R 4 die Durchbruchspannung der Zenerdiode ZD, so wird die Zenerdiode leitend. Dadurch wird A4 geshuntet und der Transistor schaltet durch. Das Relais 5 zieht an und damit gehen die Relaisschalter 51 und 52 in Arbeitsstellung (a).

Der Kondensator C\ mit dem Potential der Betriebsspannung des Schalttransistors liegt nun an der Basis und hält den Schalttransistor in Abhängigkeit von der durch den Kondensator CX und den Widerstand Λ 3

.'> vorgegebenen Zeitkonstanten im durchgeschalteten Zustand.

Ferner dient außer dem Kondensator C2 nun der .Kondensator CX erneut als Ladekondensator, wenn erneut Spannungsimpulse an der Zenerdiode die

κ» Durchbruchspannung überschreiten.

Der Kondensator C2 dient zusätzlich der Abfallverzögerung, wenn Spannungspausen auftreten, die unterhalb der Durchbruchspannung der Zenerdiode liegen.
In der Arbeitsstellung des Relais wird der Laiutspre-

r> eher La über einen Vorwiderstand R 2 iin die Tonfrequenzspannung gelegt, und zwar für die Zeitdauer, in der sich der Transistor im durchgeschalteten Zustand befindet.

Mindert sich die Energie an den Klemmen 1 und 2, so

to sperrt die Zenerdiode ZD und nach Ablauf des Entladevorganges von CX sperrt der Schalttransistor. Das Relais fällt in den Ruhezustand zurück. Der Lautsprecher liegt nunmehr wieder direkt an den Klemmen 1 und 2 an.

r> In den F i g. 1 und 2 sind als Relais elektromagnetische Relais vorgesehen. Im Prinzip sind auch elektronische Relais bzw. elektronische Relaisschalter 51 und 52 (Transistoren, Thyristoren usw.) mit entsprechend modifizierten Ansteuerkreisen denkbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Überlastschutz-Schaltung für eine Lautsprecheranordnung, die an eine Tonfrequenzquelle angeschaltet ist, mit einer Reihenschaltung einer Diode, eines Begrenzungswiderstandes und eines Kondensators, die parallel zum Ausgang der Tonfrequenzquelle liegt und mit einer Relaisschaltung, die in Abhängigkeit von der Spannung am Kondensator die Anschaltung der Lautsprecheran-Ordnung unterbricht und vorzugsweise dabei einen Vorwiderstand zwischenschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisschaltung (S) im Lastkreis eines Transistors (Tr) liegt, in dessen Ansteuerkreis ein parallel zum Kondensator (Ci) und Begrenzungswiderstand (Ri) geschalteter Widerstands-Spannungsteiler (R 4, A3) liegt, wobei einem Widerstand (R 4) des Spannungsteilers eine Zenerdiode (ZD) parallel geschaltet ist, und daß ein von der Relaisschaltung betätigter Schalter (S \) vorgesehen ist, der im Normalbetriebszustand den Kondensator mit dem Begrenzungswiderstand verbindet und im Überlastfall den Kondensator parallel zum anderen Widerstand (R 3) des Spannungsteilers schaltet
2. Überlastschutz-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisschaltung (S) im Emitterkreis des Transistors (Tr) liegt
3. Überlastschutz-Schaltung nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet daß die Widerstände so (R 4, R 3) des Spannungsteilers einstellbar sind.
4. Überlastschutz-Schaltung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet daß die Relaisschaltung ein elektromagnetisches Relais (S) aufweist von dem ein Ruhe- und ein Arbeitskon- J5 takt die die Lautsprecheranordnung mit der Tonfrequenzquelle verbindenden Schaltstrecken (r, aj bilden.
5. Überlastschutz-Schaltung nach Anspruch 2 oder

3, 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Relaisschaltung (S) ein Kondensator (C2) vorgesehen ist
6. Überlastschutz-Schaltung nach Anspruch 1 und

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (Si) aus einem weiteren Ruhe- und einem weiteren Arbeitskontakt des Relais ^gebildet wird.
7. Überlastschutz-Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisschaltung durch elektronische Relais bzw. Schalter gebildet wird. «