喇叭延時保護電路圖（一）

電路分析圖1是一種簡易型保護電路，它的特點是結構簡單。動作靈敏，在廉價的功放機中用得較多，如力之霸LBM～PM838型功放機就使用這種電路。

圖中R1、R2、C1及C2構成低通濾波器，C1、C2反向連接，相當于一個無極性電容，VD1～VD4構成全波整流電路，負責檢測輸出端的直流電壓。

開機后，+30V電源經R3對C3充電，因充電時間常數大，故充電緩慢，經過兩三秒時間后，C3上的電壓上升至一定程度，此時，VT2導通，有較大的電流流過繼電器Ko線圈，繼電器吸合，其觸點K0-1，K0-2接通，音箱與功率放大電路連通。由于延時作用，可避免開機浪涌電流對揚聲器的沖擊。

當功率放大電路出現故障而引起輸出端直流電壓偏離0V較多時，保護電路就會實施保護。例如：當R聲道出現故障而引起輸出端電壓大于0V時，此電壓會經R2、VD2及VD3使VT1飽和導通。此時，C3經VT1迅速放電，VT2截止，流過繼電器線圈的電流減小，繼電器釋放，切斷了音箱與功率放大電路之間的連接，有效地保護了揚聲器。同理，若功率放大電路的輸出端直流電壓小于0V時，保護電路也會動作，并實施保護。

C1、C2的容量選得較大（220μF），它對音頻信號相當于短路，只讓直流電壓加到全波整流電路上，所以這種電路只具備偏零保護功能。R1和R2的取值決定保護電路的靈敏度，若R1、R2的阻值越大，保護點就越高，保護電路的靈敏度就越低。若R1、R2阻值越小，保護點就越低，保護電路就越靈敏。

R3租C3決定延遲時間，C3的容量一般為幾十微法，這樣通過調節R3就能調節延遲時間，一般來說，延遲時間選在兩三秒為宜。VD5為繼電器的泄放二極管，當VT2截止時，繼電器線圈所產生的感應電壓經VD5泄放。

故障檢修在檢修揚聲器保護電路故障時，尋找關鍵檢測點極為重要，通過對關鍵檢測點的電壓進行檢查，就能縮小故障范圍，甚至立即發現問題所在。注意，在檢修過程中，一般不要連接音箱（特殊情況除外）。

對于簡易型保護電路來說，關鍵檢測點是C3的正端。只有當C3正端對地電壓達到1.2V以上時，繼電器才能可靠吸合，否則，繼電器就會釋放。

因此，通過測量該點電壓，就能立即發現問題所在。例如：若C3正端電壓超過1.2V，而繼電器又未能吸合，則說明故障出在C3之后的電路（VT2、R5、R4、R6等元件上）。若C3正端電壓為0V，說明故障出在供電、R3或C3上。若C3正端電壓小于1V，說明保護電路動作（處于保護狀態），故障一般是因功率輸出級直流電壓偏離0V或VT1擊穿所致。

喇叭延時保護電路圖（二）

電路分析這種保護電路如圖2所示，它使用三極管VT20和VT21來檢測功率放大電路輸出端的直流電壓，還增加了一個低頻多諧振蕩器，以指示保護電路的狀態，這種電路的結構比簡易型保護電路要復雜。該保護電路的應用也比較廣泛，如三舁功放機就使用這種電路。

保護電路的延時原理為：接通電源后，VT18和VT19組成的多諧振蕩器開始工作，以一種極低的頻率進行振蕩，此時發光二極管VD8（位于面板上）不斷閃爍。同時12V電源經R35對C12開始充電，因充電時間常數大，充電很緩慢，兩三秒后，C12兩端的電壓上升到足夠程度，使VT23、VT24飽和導通，繼電器Ko吸合，揚聲器接入電路。此時，因VT24飽和，其集電極電壓降到0.3V，VD9導通，VT18的集電極被箝位在1V左右，多諧振蕩器被迫停振，VD8不再閃爍，轉為常亮狀態。

保護原理為：當功率放大電路輸出端的直流電壓偏離0V時，VT21或VT20導通（輸出端電壓大于0V時，VT21導通;小于0V時，VT20導通），從而使VT22飽和導通，C12迅速放電，VT23及VT24截止，繼電器釋放，音箱與功率放大器脫離，有效地保護了揚聲器。保護電路動作后，多諧振蕩器又開始工作，發光二極管VD8又不斷閃爍。

這種保護電路如圖所示，它需要CPU（微處理器）的參與，才能實現保護功能。目前，奇聲AV-2750型功放機就使用這種保護電路。

圖中R14和C5組成開機延時電路，開機后，+13.5V電壓經R14對C5充電，C5兩端電壓上升，經過兩三秒后，C5兩端電壓上升到1.4V，VT8、VT9組成的復合管導通，繼電器Ko吸合，音箱與功率放大電路接通，這樣，就避免了開機浪涌電流對揚聲器的沖擊。

喇叭延時保護電路圖（三）

VT1和VT2為L聲道功率輸出管（即功放對管），它們中點輸出的音頻電流經繼電器接點送至揚聲器（音箱）。VT3、R3、R4、R1、R2組成過流保護電路。R1和R2為檢測電阻，用來檢測功率輸出管的輸出電流，這兩個電阻的阻值非常小，僅為0.25Ω／5W。功率放大電路正常工作時，R1或R2的電壓較小，不足以使VT3導通。

當功率輸出級出現過流（如音量過大或輸出端短路）時，功率輸出管的發射極電流明顯增大，使R1或R2兩端電壓升高，經R3、R4分壓后，使VT3導通，其集電極電壓下降，從而使VT6也導通，VT6集電極輸出高電平，經R11、R12輸送到CPU的PRO端口，CPU檢測到這一高電平后，立即從MUTE（靜音）端口輸出高電平，使VT7飽和，C5迅速放電至0V，VT8與VT9組成的復合管截止，繼電器釋放，斷開音箱，從而有效地保護了揚聲器和功放管。

R5、R6、C2及C3組成低通濾波器，當功率放大電路工作正常時，左、右聲道輸出端的直流電壓均為0V，C2、C3上直流電壓也是0V，VT4、VT5截止，不影響電路的工作情況。一旦功率放大電路出現故障而導致中點的直流電壓偏離0V時，C2、C3兩端便出現正或負的直流電壓，VT4或VT5導通，VT6也跟著導通，其集電極輸出高電平，送到CPU的PRO（保護）端口，CPU立即從MUTE（靜音）端口輸出高電平，使電路進入保護狀態。

集成式多功能型保護電路常以集成塊μPC1237為核心構成，μPCI237是日電公司推出的揚聲器專用保護集成塊，它內含過載檢測、直流檢測、觸發器、鎖存／自動復位開關、關機檢測、電源接通靜音、繼電器驅動等電路。該集成塊的工作電壓范圍為25V～60V，它可以直接利用功率放大器的正電源。當功率輸出級出現過流、中點電壓偏離0V時，它都能立即做出反映，釋放繼電器，斷開揚聲器與功率放大電路的連接，使揚聲器得到保護。

喇叭延時保護電路圖（四）

圖4是集成式多功能型保護電路原理圖，接通電源后，+45V電壓經R16向8腳供電，在8腳建立3.4V的電壓，該電壓經R15對7腳外部的C5充電，經過t=R15×C5×In（3.4-2.06）／3.4=2.056（s）后，7腳電壓達到2.06V，此時繼電器驅動電路工作，繼電器吸合，這樣就避免了開機瞬間的浪涌電流對揚聲器的沖擊。

VT1和VT2為R聲道功放對管。

R聲道的過流檢測電路由R1、R2、R3、R4、VT3等元件組成。正常工作時，R1或R2上的電壓較低，不足以使VT3導通。當功率輸出級出現過流時，R1或R2兩端的電壓會升高，并使VT3導通，進而使VT4也導通，VT4集電極輸出高電平送至μPCI237的1腳，使1腳電壓超過0.67V，μPC1237進入保護狀態，繼電器釋放，音箱脫離電路。

各聲道功率輸出級中點送來的直流電壓從2腳輸入，當各聲道工作正常時，2腳直流電壓為0V，保護電路不動作。當任何一個聲道出現故障而導致中點電壓偏離0V。時，2腳電壓就會高于0.62V或低于-0.17V，μPCI237進入保護狀態，繼電器釋放，音箱脫離電路。

當保護電路動作后，繼電器驅動電路停止工作，6腳變為高電位（接近繼電器供電電壓），VD6導通，VT6也導通，并輸出低電平送至CPU的檢測端，CPU檢測到這一低電平后，立即進行靜音控制，輸出靜音（MUTE）電壓，經VD4、R14使VT5導通，進而使VT4也導通，輸出高電平到1腳，使電路鎖定在保護狀態。

由于功放機的主電源濾波電容容量很大，其上電壓又較高，故關機后，放電比較緩慢，導致繼電器未能快速釋放，從而使揚聲器會受到關機電流的沖擊。為了避免這種現象，在μPC1237內部設了關機檢測電路。當關機后，4腳電壓立即下跌，使關機檢測電路工作，μPC1237快速釋放繼電器。

喇叭延時保護電路圖（五）

uPC1237揚聲器保護電路圖

uPC1237由單電源供電，工作電壓范圍為25v～60v，通常直接利用功放的正電源+Vcc作為電源。繼電器線圈電壓為直流24v，因⑥腳繼電器驅動端極限電流為80mA，在繼電器得電吸合時，⑥腳電壓約為0v，如果Vcc平均電壓》24v，必須串入降壓限流電阻R12，使繼電器和集成電路都不致過流發熱損壞，R12的阻值、功耗與Vcc平均電壓的對應關系見表1。發燒友可根據自己功放的vcc平均電壓值查表1確定R12。

uPC1237⑦腳是電源接通延時端，由R7、c3參數確定開機靜音時間，即通電后，待功放電路達到平衡穩定時，延時電路再讓繼電器觸點接通揚聲器。這樣可以徹底消除開機通電沖擊噪聲，增大c3或R7可延長開機靜音時間。

uPC1237⑧腳是電源端，最高極限值為8v。當Vcc不同時，R8的阻值相應不同，可查表1確定。

uPC1237④腳是交流斷電檢測端，用于功放關機靜音。當功放電源開關關斷時，變壓器次級交流電壓立即消失，c2小容量電容經④腳內阻快速放電，④腳電壓迅速下降，內部電路控制繼電器動作，將功放輸出端與揚聲器斷開，防止斷電后過渡過程中功放輸出端零電平在失去平衡時對揚聲器的電流沖擊（即關機沖擊噪聲）。④腳最高極限電壓為10v，當被監測的功放電源變壓器次級繞組AC電壓值不同時，分壓限流電阻R6的取值相應不同，過大過小均會使揚聲器保護電路不能正常工作，Ac交流電壓與R6阻值對應關系見表2。

uPC1237②腳是功放輸出端直流偏移檢測端，功放輸出端直流偏移電壓過大，會使揚聲器音圈中流過的直流電流過大，音圈動態范圍變小，聲音失真，同時音圈因過熱很易損壞。為保護揚聲器，由②腳監測功放輸出端直流電平，一旦功放輸出端正或負偏移電壓超過設定的閾值時，uPC1237內部電路使繼電器釋放，將揚聲器從功放輸出端斷開，達到保護揚聲器的目的。如圖電路功放輸出端正偏移閾值為1．24v，負偏移闞值為-1．04v。

uPC1237①腳是過流檢測端。左、右聲道過流檢測L—E端、R—E端分別接分立元件功放左、右聲道末級NPN放大管發射極電阻，射極電阻上電壓會因輸出電流增大而上升，當輸出平均電流超過功放或揚聲器的額定電流值時，射極電阻上的電壓達到揚聲器保護電路所設定的過流閾電壓，T1、T3或其中之一導通，引起T2導通，Vcc電壓經T2、R9、R11加至①腳，只要流人①腳電流超過110uA，內部過流保護電路將使繼電器釋放而斷開揚聲器，實現揚聲器過流保護目的。圖中L—E、R—E過流檢測閥電壓為0.67v。對集成電路功放，末級功放管射極電阻很少有接出，可考慮省去過流檢測功能，只需把①腳接地即可。

uPC1237③腳是揚聲器保護電路工作方式選擇端。把③腳直接接地為自動復位工作方式，即在保護電路動作、繼電器斷開揚聲器后，若功放電路恢復正常，繼電器能自動恢復接通揚聲器。把③腳經0．022uF電容接地為鎖存工作方式，即繼電器一旦動作斷開揚聲器，即使功放電路恢復正常，繼電器仍繼續保持斷開狀態，直到電源開關關斷一次后再次接通為止。無論哪種工作方式，揚聲器保護電路功能不變，圖中及本文提到的uPC1237參數均為鎖存工作方式。