금요일, 12월 13, 2019
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NEC uPC1237 IC와 스피커 보호회로

글쓴이 : SOONDORI

앰프의 스피커 보호회로는 1)  기기 전원투입 후 회로 안정화 전까지 출력라인을 잠시 절체하여 스피커에 모종의 피크부하가 가해지지 않도록 하고, 2) 출력라인에 특정 값(Threshold) 이상의 DC 전압이 관측되면 곧바로 라인을 절체하여 스피커 코일 등을 보호하며, 3) (과입력에 의한) 너무 과한 구동전력이 스피커에 전달되지 않도록 한다.

그런 기능들을 간편하게 만들어주는 IC들 중에 NEC uPC1237이 있다.

위 표준회로의 동작은…

1) 앰프 AC Power On → #4 핀으로 맥류 감지 → AC 전원 투입상태로 간주하고 무조건 일정시간 동안 Relay Off (또는 Latch 동작 연계처리)
2) 앰프 AC Power On → 앰프 정류부 동작 → #7핀 연결된 33uF으로 결정되는 일정시간만큼 Relay Off.
3) 이후는 #6번 핀을 Low 상태로. 그러면 ‘공급전압 – Low 상태의 전압’에 해당하는 DC 전원이 릴레이에 공급된다 → 릴레이 ON → 스피커 연결.
4) 동시에 두 56K오움 저항들을 통해 L채널과 R채널의 DC Offset 즉, 직류성분(=두 채널의 합성값)을 감시 → 제조자가 정하는 대로, IC 데이터시트의 설계사양에 따라 그리고 앰프 설계자가 선정한 두 개 저항들의 조합에 따라 결정된 +Threshold, -Threshold 전압 초과시 #6번 핀을 High로 → 릴레이 공급전압이 제거된 상태이므로 Relay Off → 과한 직류성분이 차단되어 스피커 코일은 안전하다. (만약 이 기능이 배제되었다면? 콘지는 과한 DC 성분에 노출되어 상시 돌출 또는 후퇴된 상태로 운동하게 된다. 논리상 음 재생에 불리하다.상시 발열하게 된다. 절대 좋은 일 아니다)

5) 위 구성에서는 Overload는 별도 감지회로가 필요하다. 일단 몇 W를 오버로드로 볼 것이냐부터 결정해야 한다.
6) Latch 동작은 돌발상황이 생긴 다음의 처리를 정의한다. a) 자동적으로 Relay On을 시도하거나 b) 사용자가 무조건 AC Power Off 후 다시 On을 시키거나.

이상에서 보호절체와 시간지연은 IC 없이, 트랜지스터들과 저항, 커패시터 등으로 구성할 수 있고 흔히들 그렇게 한다. 그러나 이런 IC를 쓰는 사례들 있고 가끔 불량해지기에 참고삼아 정리해보았다. 소리 내는 회로가 아니라 주변부 회로에 의한 고장도 있더라는…

IC 불량판단은 예를 들어…

1) IC 입력변수인 #2핀에 수 백mV 수준의 DC Offset 전압 즉, Threshold 미만 전압이 관측되고 또 다른 입력변수인 #4핀에 맥류파형 잡히고, 2) 환경변수인 #8핀 전압이 3.4V임에도 불구하고, 3) 출력변수 #6핀 전압이 계속해서 메인 VCC와 등전압(=전압차가 없으므로 릴레이 Off)이면 대략 IC 불량이다. 재차 확인을 위해 #2번 핀을 GND에 연결한 후 반응을 관찰한다. 변화 없다면 확실히 IC 불량.

조치방법은 1) 대체품 IC(=NTE 7100 호환)를 어찌어찌 구하거나, 2) 어렵다면 알리익스프레스 수 달러 짜리 키트형 회로를 적용하거나, 3) 마지막에는… 앰프부 정밀 튠업 후 (가능하면 휴즈 사용 조건으로) 직결. 물론 심적 부담 매우 큰 궁여지책.


(#4번 핀, 맥류 파형)

 

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