Электрификация

Справочник домашнего мастера

Мягкий старт блока питания

KOMITART — развлекательно-познавательный портал

SOFT-Start для усилителя.
Собираем Soft-Start для усилителя
Данная схема позволяет делать плавный пуск блока питания усилителя. В течение первых 2…3 секунд первичная обмотка понижающего трансформатора подключена к сети через два последовательно соединенных резистора номиналом 22R мощностью 5W. Этого времени хватает для заряда фильтрующих электролитических конденсаторов БП. Далее эти резисторы шунтируются контактами реле, и трансформатор входит в штатный режим работы. Принципиальная схема Soft-Start приведена ниже:
Soft-Start version 2 схема
Данная схема рассматривалась на форуме cxem(net), и именно на нем рассказано, как рассчитать ток ограничения, формула следующая:
I=220/R5+R6+Rt , где:
• I – Ток ограничения;
• 220 – напряжение сети;
• R5, R6 – номиналы токоограничивающих резисторов в Омах;
• Rt – сопротивление первички трансформатора по постоянному току в Омах.
При снижении номиналов резисторов R5 и R6 менее 15 Ом снижается эффективность работы устройства, при использовании резисторов номиналом более 33 Ом, увеличивается их нагрев, поэтому лучше придерживаться этого диапазона. Пример расчета:
При R5=R6=22R и сопротивлении первички от 3 до 8R пусковой ток будет равен 220 / (22+22+3…8), то есть от 4,68 до 4,23 Ампера.
Время задержки рулится номиналом конденсатора C3, стоящего в цепи базы транзистора VT1, для увеличения времени – поставьте конденсатор большей емкости. В остальном никаких дополнительных настроек производить не требуется.
При рисовании платы в качестве образца была использована печатка Ильи Стельмаха, известного на форуме под ником NemO, ее я немного подкорректировал под свои нужды, лейка выглядит так:
Soft_Start for transformer LAY6
Soft_Start for transformer LAY6 FOTO
Мощные резисторы впаяны в плату вертикально и соединены между собой верхними концами, таким образом получается последовательное соединение.
Список элементов схемы Soft-Start Amplifier:
Транзисторы:
• VT1 – BD875 или BDX53 (составной) – 1 шт. (так же можно применить отечественный транзистор КТ972)
Диоды:
• VDS1 – 1N4007 – 4 шт.
• VD1 – 1N5358B – Стабилитрон на 24V – 1 шт.
• VD2 – 1N4148 – 1 шт.
Резисторы:
• R1 – 82k – 1 шт.
• R2 – 220R / 2W – 1 шт.
• R3 – 62k – 1 шт.
• R4 – 6k8 – 1 шт.
• R5, R6 – 22R / 5W – 2 шт.
Конденсаторы:
• C1 – 470nF / 400…630V – 1 шт.
• C2 – 220mF / 25V – 1 шт.
• C2 – 220mF / 16V – 1 шт.
Остальное:
• K1 – реле на напряжение 12V / 30…40mA, контакты должны быть рассчитаны на ток 5A или больше.
• Предохранительная колодка + предохранитель – 1 шт. (номинал предохранителя зависит от того, какой трансформатор вы используете в блоке питания усилителя, для его определения я использовал формулу, взятую на форуме СХЕМ НЕТ: Iп=(Pбп/220)*1.5 . Полученный результат нужно округлить до ближайшего стандартного значения тока плавления)
• Разъем 2 Pin 5mm (220 IN, 220 OUT) – 2 шт.
Размер архива для скачивания материалов по схеме Soft-Start – 0,25 Mb.

РадиоКот >Схемы >Питание >Блоки питания >

Теги статьи: Добавить тег

Плавный пуск импульсных и трансформаторных блоков питания.

Опубликовано 01.01.1970

При включении блоков питания усилителей, лабораторных и других БП в сети возникает помеха, вызванная пусковыми токами трансформаторов, токами заряда электролитических конденсаторов и стартом самих питаемых устройств. Внешне эта помеха проявляется как «моргание» света, щелчки и искры в сетевых розетках, а электрически — это просадка сетевого напряжения, которая может привести к сбою и нестабильной работе других устройств, которые питаются от той же сети. Кроме того, эти пусковые токи вызывают обгорание контактов выключателей, сетевых розеток. Еще одно негативное влияние пускового тока — выпрямительные диоды при таком старте работают при токовой перегрузке и могут выйти из строя. К примеру, бросок тока заряда конденсатора 10000мкФ 50В может достигать 10 и более ампер. Если диодный мост не рассчитан на такой ток, такие условия работы могут вывести мост из строя. Особенно сильно пусковые токи заметны при мощности более 50-100Вт. Для таких блоков питания предлагаем устройство плавного пуска.

При включении в сеть блок питания стартует через токоограничительный резистор R4. Через некоторое время, необходимое для его старта, заряда конденсаторов и пуска нагрузки, резистор шунтируется контактами реле и блок питания выводится на полную мощность. Время включения определяется емкостью конденсатора C2. Элементы C1D1C2D2 представляют собой бестрансформаторный источник питания для схемы управления реле. Стабилитрон D2 играет чисто защитную роль, и при исправной схеме управления может отсутствовать. Реле BS-115C-12V, использованное в схеме, может быть заменено на любое другое реле с током контактов не менее 10А, с подбором стабилитронов, конденсатора C1 и выбором транзистора VT1 на напряжение, бОльшее напряжения срабатывания реле. Стабилитрон D3 обеспечивает гистерезис между напряжением включенного и выключенного реле. Иными словами, реле включится резко, а не плавно.

Конденсатор C1 определяет ток включения реле. В случае недостаточного тока емкость конденсатора необходимо увеличить (0,47…1мкФ 400…630В). В защитных целях конденсатор желательно обмотать изолентой или надеть на него термоусадочную трубку. Предохранители выбираются на двухкратный номинальный ток БП. К примеру, для блока питания 100Вт предохранители должны быть на ток 2*(100/220)=1А. При необходимости схему можно дополнить сетевым симметричным/несимметричным фильтром, включенным после предохранителей. Соединение с корпусом, присутствующее на схеме, можно расценивать только как общий провод для подключения тестера. Ни в коем случае нельзя его соединять с шасси устройства, выводить его на общие провода сетевых фильтров и пр.

Вопросы, как всегда — сюда.

Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

23 1 6
2 3 2

Soft-start на MOSFET и выключатель питания для УНЧ и других устройств

Привет, друзья!
Делал я как-то УНЧ с конденсаторами фильтра БП по 50.000 мкФ в плече. И задумал сделать плавный старт, т.к. предохранитель в 5 Ампер на входе трансформатора периодически сгорал при включении усилителя.
Протестировал разные варианты. Были разные наработки в этом направлении. Остановился на предлагаемой ниже схеме.


» — Семен Семёныч, я ж тебе говорил: без фанатизма!
Усилок на TDA2030. Заказчик в однокомнатной хрущёвке живет.
А ты всё фильтр да фильтр…»
ОПИСАННАЯ НИЖЕ КОНСТРУКЦИЯ ИМЕЕТ ГАЛЬВАНИЧЕСКУЮ СВЯЗЬ С СЕТЬЮ 220V!
БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ!
Сначала рассмотрим варианты исполнения силовой части, чтобы был понятен принцип. Затем перейдём к полной схеме устройства. Есть две схемы — с мостом и с двумя MOSFET-ами. Обе имеют преимущества и недостатки.

1. Схема с диодным мостом


Рис. 1
Конденсатор С1 — фильтрующий по питанию. От величины С2 зависит время нарастания напряжения, здесь оно примерно 1 сек.
R2 — резистор для ускорения разрядки времязадающего конденсатора С2.
Замыкаем выключатель S1. Через некоторое время начинает открываться транзистор и напряжение в нагрузке плавно возрастает, бросок тока ограничивается.
Есть небольшой недостаток: на диодах моста постоянно падает некоторое напряжение (примерно 1 Вольт) и мост может разогреваться в зависимости от тока нагрузки. Однако, при мощности до 500 Ватт теплоотвод мосту не нужен.

2. Схема с двумя MOSFET-ами

Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!
В этой схеме устранён описанный выше недостаток — нет моста. Падение напряжения на открытых транзисторах чрезвычайно мало, т.к. очень низко сопротивление «Исток-Сток».
Для надёжной работы желательно подобрать транзисторы с близким напряжением отсечки. Обычно у импортных полевиков из одной партии напряжения отсечки достаточно близки, но убедиться не помешает.

Как подобрать транзисторы с близким напряжением отсечки?

Рассмотрим простейшую и достаточную методику.
Соберём тестовый стенд по схеме.
Рис. 3
G1 – источник питания 8-15V, R1 = 10-100 Ком.
Медленно крутим R1, и как появился ток, записываем полученное значение напряжения. Это и будет напряжение отсечки. Подбираем пары транзисторов с близкими параметрами.

Итоговая схема мягкого старта с CMOS-таймером 555

После длительных экспериментов и пары горелых транзисторов был создан окончательный вариант.
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!
Для управления применяется слаботочная кнопка без фиксации. Я использовал обычную тактовую кнопку. При нажатии на кнопку таймер включается и останется включенным, пока кнопка не будет нажата ещё раз.
Кстати, это свойство позволяет применять устройство в качестве проходного выключателя в больших помещениях или длинных галереях, коридорах, на лестничных маршах. Параллельно установливаем несколько кнопок, каждой из которых независимо можно включать и выключать свет. При этом устройство ещё и защищает лампы накаливания, ограничивая бросок тока.

При применении в освещении допустимы не только лампы накаливания, но и всякие энергосберегайки, светодиоды с ИБП и пр. Устройство работает с любыми лампами. Для энергосберегаек и светодиодов я ставлю времязадающий конденсатор меньше раз в десять, ведь им нет необходимости так медленно стартовать, как лампам накаливания.
При времязадающем конденсаторе (лучше керамика, плёнка, но можно и электролит) C5 = 20 мкФ напряжение нелинейно нарастает ок.1,5 сек. V1 нужен для быстрой разрядки времязадающего конденсатора и, соответственно, быстрого отключения нагрузки.
Между общим проводом и 4-м выводом (Reset по низкому уровню) таймера можно подключить оптопару, которой будет управлять какой-нибудь модуль защиты. Тогда по сигналу аварии таймер сбросится и нагрузка (например, УМЗЧ) будет обесточена.
Вместо чипа 555 можно использовать другое управляющее устройство.

Применённые детали

Резисторы я использовал SMD1206, конечно можно ставить выводные 0.25 Вт. Цепочка R8-R9-R11 установлена из соображений допустимого напряжения резисторов и замеять её одним резистором подходящего сопротивления не рекомендуется.
Конденсаторы — керамика или электролиты, на рабочее напряжение 16, а лучше 25 Вольт.
Мосты выпрямительные любые, на необходимый ток и напряжение, например KBU810, KBPC306, BR310 и многие другие.
Стабилитрон на 12 Вольт, любой, например, BZX55C12.
Транзистор T1 IRF840 (8A, 500V, 0.850 Ом) достаточен при нагрузке до 100 Ватт. Если планируется большая нагрузка, то лучше поставить транзистор помощнее. Я ставил транзисторы IXFH40N30 (40 A, 300 V, 0,085 Ом). Хотя они рассчитаны на напряжение 300 В (запас маловат), за 5 лет ни один не сгорел.
Микросхема U1 – обязательно в СМОS-исполнении (не TTL): 7555, ICM7555, LMC555 и т.п.
К сожалению, чертёж ПП утрачен. Но устройство настолько простое, что желающим не составит труда развести печатку под свои детали. Желащие поделится своим чертежом с миром — сигнальте в комментах.
Схема работает у меня около 5 лет, неоднократно повторена в вариациях, и хорошо зарекомендовала себя.
Спасибо за внимание!

Камрад, смотри полезняхи!

Евгений (EVA) МО, г. Долгопрудный Список всех статей Профиль EVA Инженер-электроник, практика в электронике c 1986г.
Предпочитаю аналоговую технику, цифровую не люблю, но работаю с ней, ибо сейчас везде цифра.
Рисую платы только вручную в графических редакторах потому что не всегда использую стандартные компоненты и их стандартную установку.
Предпочитаю рок музыку, а также классическую.

Плавный пуск (Soft Start)


Всем привет ребята! не для кого не секрет, что импульсный блок питания при старте потребляет большой ток. Это связано с входными конденсаторами блока питания, чем больше ёмкость тем больше стартовый ток.

Вот тут я и решил собрать схему мягкого старта! Рассмотрим схему!

Она состоит из нескольких радиодеталей! Это входной гасящий конденсатор на 0,47мк, маломощный диодный мост, сглаживающий конденсатор, стабилитрон на 12-15 вольт, транзистор с обвязкой и сама реле на 12 вольт. Принцип работы заключается в задержке включения реле. Изначально после включения блока питания, напряжение 220 вольт проходит через мощный ограничивающий резистор 22-47 Ом. и примерно после секунды срабатывает реле и проключает цепь. время срабатывания задается конденсатором (по схеме С7) чем больше ёмкость тем дольше срабатывает.




Тесты проводил на импульсном блоке питание и на лампе накаливания! Подробнее в видео:
Вопрос\тема автоматически публикуется в соц. сети сайта — следите и там за ответами:
Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

СофтСтарт позволяет решить две основные задачи:

— избежать хлопков в АС при использовании тех усилителей которые грешат производством хлопков при включении;

— значительно снизить стрессовую нагрузку диодов моста выпрямителя в БП усилителя в момент пуска. Теперь возможно использовать любимые многими SF5x с электролитами (батареями электролитов) очень большой емкости.

Создать обсуждение статьи на форуме

В статье использованы материалы из статьи Алексея Ефремова. Идея разработки устройства плавного старта БП у меня появилась давно, и на первый взгляд должна была реализоваться достаточно просто. Примерное решение предложил Алексей Ефремов в вышеупомянутой статье. В основу устройства он тоже положил ключ на мощном высоковольтном транзисторе.

Цепь до ключа можно представить графически так:

Ясно, что при замыкании SA1 первичная обмотка силового трансформатора фактически подключается к сети. Зачем вообще там диодный мост? – что бы обеспечить питание постоянным током ключа на транзисторе.

Схема с транзисторным ключом:

Приведенные номиналы делителя несколько смущают… хотя надежда на то, что устройство не задымит и не бабахнет остается, возникают сомнения. И все же я опробовал подобный вариант. Только питание выбрал более безобидное — 26В, конечно, выбирал другие номиналы резисторов, в качестве нагрузки использовал не трансформатор, а лампу накаливания 28В/10Вт. И ключевой транзистор использовал BU508A.

Опыты мои показали, что резисторный делитель успешно понижает напряжение, но токоотдача такого источника очень мала (у перехода БЭ низкое внутреннее сопротивление), напряжение на конденсаторе сильно падает. Беспредельно снижать номинал резистора в верхнем плече я не рискнул, в любом случае – даже если нащупать правильное распределение тока в плечах и переход насытится, это все равно будет только смягченный, но не плавный пуск.

По моему мнению, истинно плавный пуск должен происходить как минимум в 2 этапа; сначала ключевой транзистор слегка открывается – пары секунд уже будет достаточно что бы электролиты фильтра в БП подзарядились слабым током. А на втором этапе уже необходимо обеспечить полное открытие транзистора. Схему пришлось несколько усложнить, кроме деления процесса на 2 этапа (ступени) я решил сделать ключ составным (схема Дарлингтона) и в качестве источника управляющего напряжения я решил использовать отдельный маломощный понижающий трансформатор.

*Номиналы резистора R3 и подстроечника R5. Для получения напряжения питания схемы 5,1В суммарное сопротивление R3+R5 должно быть 740Ом (при выбранном R4=240Ом). Например, для обеспечения подстройки с небольшим запасом R3 можно взять 500-640Ом, R5 – 300-200Ом соответственно.

Как работает схема, полагаю, нет особой необходимости подробно расписывать. Если кратко – запуск первой ступени осуществляет VT4, запуск второй – VT2, а VT1 обеспечивает задержку включения второй ступени. В случае с “отдохнувщим” устройством (все электролиты полностью разряжены) первая ступень стартует через 4 сек. после включения, и еще через 5 сек. стартует вторая ступень. В случае, если устройство отключили от сети и включили снова; первая ступень стартует через 2 сек, а вторая – через 3…4 сек.

Немного наладки:

Вся наладка сводится к установке напряжения холостого хода на выходе стабилизатора, установить его вращением R5 до 5,1 В. Затем – подключить выход стабилизатора в схему.

Еще можно подобрать на свой вкус номинал резистора R2 – чем ниже номинал, тем больше будет открыт ключ на первом этапе. При номинале указанном в схеме напряжение на нагрузке = 1/5 от максимального.

И можно изменять емкости конденсаторов С2, С3, С4 и С5 если возникнет желание изменить время включения ступеней или задержки включения 2 –ой ступени. Транзистор BU508A необходимо установить не теплоотвод площадью 70…100мм2. Остальные транзисторы желательно снабдить небольшими теплоотводами. Мощность всех резисторов в схеме может быть 0,125Вт (или более).

Диодный мост VD1 – любой обычный на 10А, VD2 – любой обычный на 1А.

Напряжение во вторичной обмотке TR2 – от 8 до 20В.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх