晶体管功放末级常用的保护电路

对于大功率、大动态的音响功放，完善的末级保护电路是必不可少的。
一、过流保护
晶体管功放为了保护大功率输出管及扬声器，防止其过载，一般装有过流保护电路。
1．RXE系列聚合开关扬声器过载保护电路
RXE系列聚合开关(PLOYSWITCH)在功放中一般用于喇叭限流(过载)保护。其外形如图1所示。
聚合开关制造材料为高分子PTC。其中专用于扬声器保护的聚合开关，在常温下，其电阻(最小值)只有30mΩ，插入损耗只有0．1dB。开关本身无任何容抗或感抗分量，在听觉频率范围内不会引起任何失真。使用时，根据电路及扬声器参数的要求，选择合适的型号(RXE系列不同的型号对应不同的参数)接入电路。其工作原理十分简单，即当扬声器过载时，聚合开关内部动作，动作后的阻抗比未动作之前增加几个数量级，只要有足够的驱动电压，聚合开关将保持在动作状态以保护扬声器。
喇叭保护TXE系列聚合开关，其最大耐压60V，最大中断电流40A，外形尺寸随型号有所变化，保持电流由0．1A～3．75A不等，触发电流一般为保护电流的两倍。型号中的数字即为其保持电流，如RXE010保持电流为0—10A，RXE375保持电流为3．75A等等。常用的有RXE050、RXE075、RXE090、RXE110等。

2．扬声器过载电子线路保护
典型应用电路如图2所示。
为简单起见，只画出大功率管过流检拾电路，动作电路因可借用普通中点偏移喇叭保护电路起控，即通过驱动电路控制继电器断开喇叭负载。关于中点偏移喇叭保护电路的工作原理，将在后面介绍，故此处省略了该起控原理图。本电路的工作原理：BG5、BG6基极分别接入两只大功率管的发射极。在输出信号的正、负半周分别监测其中一只输出管的发射极电流。当发射极电流超过规定的电流(本电路中为15A)时，BG7、BG8的集电极电位下降到一定程度，并通过D1、D2检测，使中点偏移喇叭保护电路中的继电器工作，切断喇叭负载。
3．短路保护
典型应用电路如图3所示。
这种保护电路在以前大功率OTL功放中比较常见，BG5、BG6、D1、D2、R1、R2、R3、R4构成短路保护检拾控制电路。在正常工作情况下，BG5、BG6不导通。一旦负载短路，BG3发射极、BG4集电极将会出现大的电流，R5、R6上的电压降将增大。此时两管在输出电流的各自半剧分别通过R1、R2、R3、R4的分压检拾，使BG5、BG6导通。BG1、BG2将失去基极电流而截止，以保护BG3、BG4大功率管不致损坏。当短路故障消失后，电路立即恢复正常。通过适当调整R1、R3的阻值可改变BG5、BG6的起控参数，满足电路工作的需要。
二、过压保护
其典型应用电路如图4所示。图中D1、D2为过压保护二极管，它们分别接在BG1、BG2集、射两端。其作用是保护BG1、BG2大功率管不被突然升高的电源电压或扬声器产生的浪涌电压击穿。D1、D2的选取可以是普通二极管，也可以是稳压二极管，其击穿电压应略高于电源电压。

三、OCL电路“中点偏移”扬声器保护电路
这种电路是目前OCL功放中最流行的扬声器保护电路。当OCL功放出现故障时，输出端会出现较高的直流电压。如果没有保护措施，直流电流将流入扬声器，轻则使扬声器音圈移位，重则烧毁扬声器，为此必须设专用扬声器保护电路。
常用扬声器保护电路按直流电压的检拾方式米分，有桥式检拾、互补检拾、差动检拾等。不管是哪种电路，其工作方式均为：输出端检拾取样→低通滤波→直流检拾→驱动放大→继电器保护→扬声器电路断开。对于这种电路的选取主要是以电源的形式(单电源、双电源)、继电器参数、功放电路的要求等因素来决定。由于这种电路非常普遍，在此未给出典型应用电路图。 [Page]
此外，还有熔断器保护、断路保护等多种功放末级保护电路措施。