汽车音响扬声器保护电路的设计

一、工作原理　　

扬声器保护电路如图1所示。主要由中点电位检测电路、延时电路及继电器等组成。电路工作过程是：

图1 扬声器保护电路　　

1.在接通音响电源的瞬间，因电容C3两端电压不能突变，可视为短路，则时基电路555的②、⑥脚电位高于2/3 Vcc,故555处于复位状态，③脚输出低电平，晶体管VT2截止，继电器JK常开触点不动作。同时+12 V电压通过电阻R4向电容C3充电，延时约5s（秒钟）后555的②、⑥脚电位降低至1/3Vcc,555被触发置位，③脚由低电平变为高电平，晶体管VT2导通，继电器JK得电，常闭触点闭合，从而实现了延迟一段时间将扬声器接入功放，彻底消除了开机时大电流对扬声器的冲击；　　

2.关闭音响电源时，+12电压很快消失，但功放输出信号并没有立即消失，同样避免了关机过程产生的冲击噪声；　　

3.当功放工作异常或者意外损坏而导致中点电位过高（高于1.8 V）时，直流电压经R1、R2限流，送至C1、C2滤波及D1~D4整流，约1~2s（秒），晶体管VT1导通，555的④脚由高电平变低电平，555被直接复位，③脚输出低电平，晶体管VT2截止，继电器JK失电，常开触点跳开，将扬声器与功放电路断开，有效地保护了扬声器不受损坏。　　

改变R4、C3的参数，可调整扬声器保护电路开机延迟时间的长短，一般设为5 s（秒）即可。　　

二、元件选择　　

555一定要选用功耗很低的CMOS时基电路。VT1、VT2用9014、C1815型小功率塑封晶体管，要求电流放大倍数β>100.D1~D5均用1N4148型硅开关二极管，D6用于电源接反保护，可选用1N4001~1N4007型硅整流二极管。R1~R5均用0.5 W五色环金属膜电阻。C1、C2用优质铝电解电容，C3要选用漏电小、精度高的钽电解电容，否则将影响延时精度。JK选用12 V/7 A双联型继电器（左、右声道各用一组），如JZC-22F.　　

三、制作与调试　　

图2为扬声器保护电路的PCB板图。其实际尺寸约50×43 mm。

图2 PCB板图

具体制作如下：先把功放输出端与音箱的引线切断，按图2所示电路将引线头a、b分别接功放的两组输出端，c、d分别接左、右声道音箱：扬声器保护电路的电源只能从收放机中获取，不可直接从汽车12 v电源中获取，否则不起开/关机保护作用；若是柴油车所配置的收放机（使用24 V电源），则要求增加一个降压电路（见图3所示），给扬声器保护电路供电，以免电源电压过高损坏IC。

图3 降压电路