Привет, подписюны! Ловите порцию здоровой паранойи, чтобы лишиться спокойного сна. Сегодня обсудим тему реле в устройствах защиты АС. Деталь копеечная, но именно на ней большинство любителей спотыкаются так сильно, что при первой же аварии их «защита» превращается в запал для выжигания колонок.

Большинство думает так: задача реле — просто замкнуть контакты с задержкой при включении и разомкнуть их, если на выходе усилителя появилась опасная постоянка. Всё так. Но не совсем... дьявол кроется в физике разрыва цепи при реальной аварии.

Открываем даташит на любое популярное реле — «кубики» 15х19 мм, где на корпусе гордо красуется: 10...16A 250VAC. Любитель радуется и ставит его в усилитель с питанием плеч, например, +/- 50 В...

Но что происходит при пробое выходных транзисторов? На выход летит все напряжение питания плеча — обычно 30...50 В постоянки. Схема защиты отрабатывает штатно, давая команду реле разомкнуться. Контакты расходятся, но... между ними вспыхивает электрическая дуга. В итоге, контакты свариваются, плавится пластиковый корпус, а постоянка благополучно выжигает катушки ваших дорогих динамиков.

Происходит это потому, что коммутационная способность контактов на постоянном токе (DC) в разы хуже, чем на переменном (AC). Если реле способно коммутировать 10...16 А на переменке, то при напряжении 30...50 В постоянного тока оно едва ли сможет разорвать дугу даже при 2–3 А.

За примером далеко ходить не надо. Открываем даташит на хорошие брендовые «кубики» от Omron серии G5LE и смотрим на график зависимости коммутируемого тока от напряжения постоянного тока:

Согласно графику, предел для этого реле — всего 3 А при 50 В.

А теперь вспоминаем Закон Ома. При пробое выходников и замыкании 50 В на стандартную акустику сопротивлением 4 Ом, ток в цепи будет равен: 50 / 4 = 12,5 А. Это в четыре с лишним раза превышает возможности разрыва дуги даже для хорошего, породистого реле!

Конечно, под такой дикой нагрузкой напряжение нестабилизированного источника питания неминуемо просядет до условных 40...45 В. Но давайте снимем розовые очки: даже при таком раскладе ток в цепи всё равно останется в районе 10 А, что всё ещё в несколько превышает токовые возможности для этого типа реле. Чуда не произойдёт.

Единственный реальный шанс на выживание у вашей акустики остаётся только в одном случае: если её сопротивление составляет 8 Ом, а номинальное напряжение источника питания не превышает 35...38 В. Тогда с учётом неминуемой просадки под нагрузкой оно упадёт ниже критической отметки в 30 В, а это как раз та зона, где реле типа «кубик» ещё кое-как способно разорвать дугу при сколько-нибудь значительном токе. Во всех остальных ситуациях — это чистая лотерея с предсказуемым финалом.

Посмотрите на график зависимости коммутируемого тока от напряжения для популярного китайского реле Hongfa HF32F. Здесь всё видно без лишних слов. Прямая линия постоянного тока (DC Resistive) упирается в отметку 30 В и на этом всё — график для DC просто заканчивается. Производитель прямо говорит нам: всё, что выше 30 В постоянного напряжения — это гарантированная смерть для контактов реле при попытке разорвать сколько-нибудь значимый ток.

Если вы строите усилитель с питанием плеч выше +/- 30 В, у вас есть всего три пути решения этой проблемы:

В общем, думайте головой, курите даташиты и не верьте рекламным амперам на корпусе реле.