U članku se koriste materijali iz članka Alekseja Efremova. Ideju o razvoju uređaja za soft start za napajanje imao sam davno, a na prvi pogled to je trebalo vrlo jednostavno implementirati. Približno rješenje predložio je Aleksej Efremov u gore navedenom članku. Takođe je uređaj zasnovao na ključu zasnovanom na moćnom visokonaponskom tranzistoru.
Lanac do ključa može se grafički predstaviti ovako:
Jasno je da kada je SA1 zatvoren, primarni namotaj energetskog transformatora je zapravo spojen na mrežu. Zašto uopće postoji diodni most? - za napajanje jednosmjernom strujom prekidača na tranzistoru.
Krug sa tranzistorskim prekidačem:
Date ocjene razdjelnika su pomalo zbunjujuće...iako ostaje nada da uređaj neće dimiti ili lupati, sumnje se javljaju. A ipak sam probao sličnu opciju. Samo sam ja izabrao bezopasnije napajanje - 26V, naravno, izabrao sam druge vrijednosti otpornika i koristio ne transformator kao opterećenje, već žarulju sa žarnom niti od 28V/10W. A ključni tranzistor koristi BU508A.
Moji eksperimenti su pokazali da otpornički djelitelj uspješno snižava napon, ali je izlazna struja takvog izvora vrlo mala (BE spoj ima mali unutrašnji otpor), a napon na kondenzatoru značajno opada. Nisam rizikovao beskonačno smanjivati vrijednost otpornika u nadlaktici, u svakom slučaju - čak i ako nađemo ispravnu raspodjelu struje u krakovima i prijelaz je zasićen, to će i dalje biti samo omekšano, ali ne i glatko start.
Po mom mišljenju, istinski meki start bi se trebao dogoditi u najmanje 2 faze; Prvo, ključni tranzistor se lagano otvara - nekoliko sekundi će biti dovoljno da se elektroliti filtera u napajanju napune slabom strujom. A u drugoj fazi već je potrebno osigurati potpuno otvaranje tranzistora. Kolo je moralo biti donekle komplicirano; osim što sam podijelio proces u 2 stupnja (faze), odlučio sam napraviti kompozitni sklop (Darlington kolo) i kao izvor upravljačkog napona odlučio sam koristiti zaseban korak male snage -donji transformator.
*Naziv otpornika R 3 i trimera R 5. Da bi se dobio napon napajanja kola od 5,1 V, ukupni otpor R 3 + R 5 mora biti 740 Ohma (sa odabranim R 4 = 240 Ohma). Na primjer, da bi se osiguralo podešavanje s malom marginom, R 3 se može uzeti 500-640 Ohm, R 5 - 300-200 Ohm, respektivno.
Vjerujem da nema posebne potrebe da se detaljno opisuje kako shema funkcionira. Ukratko, prvu fazu pokreće VT4, drugu pokreće VT2, a VT1 obezbeđuje kašnjenje u uključivanju druge faze. U slučaju „odmornog“ uređaja (svi elektroliti su potpuno ispražnjeni), prva faza počinje nakon 4 sekunde. nakon uključivanja i nakon još 5 sekundi. počinje druga faza. Ako je uređaj isključen iz mreže i ponovo uključen; prva faza počinje nakon 2 sekunde, a druga - nakon 3...4 sekunde.
Malo doterivanje:
Cijelo podešavanje se svodi na postavljanje napona otvorenog kola na izlazu stabilizatora, podesiti ga rotiranjem R5 na 5,1 V. Zatim spojite izlaz stabilizatora na kolo.
Također možete odabrati vrijednost otpornika R2 po svom ukusu - što je niža vrijednost, to će ključ biti otvoreniji u prvoj fazi. Na nazivnoj vrijednosti prikazanoj na dijagramu, napon na opterećenju = 1/5 maksimalnog.
I možete promijeniti kapacitete kondenzatora C2, C3, C4 i C5 ako želite promijeniti vrijeme uključivanja stupnjeva ili kašnjenje uključivanja 2. stupnja. Tranzistor BU508A mora biti instaliran na hladnjak površine 70...100 mm2. Preostale tranzistore preporučljivo je opremiti malim hladnjakom. Snaga svih otpornika u kolu može biti 0,125W (ili više).
Diodni most VD1 - bilo koji obični za 10A, VD2 - bilo koji običan za 1A.
Napon u sekundarnom namotu TR2 je od 8 do 20V.
Zanimljivo? Trebate pečat ili praktičan savjet?
Nastavlja se...
*Naziv teme na forumu mora odgovarati obrascu: Naslov članka [rasprava o članku]
Prilikom projektovanja napajanje pojačivačaČesto se javljaju problemi koji nemaju veze sa samim pojačalom, ili su posljedica korištene baze elemenata. Dakle, u napajanjima tranzistorska pojačala Kod velike snage često se javlja problem implementacije nesmetanog uključivanja napajanja, odnosno obezbjeđivanja sporog punjenja elektrolitskih kondenzatora u filteru za izravnavanje, koji može imati vrlo značajan kapacitet i bez preduzimanja odgovarajućih mjera jednostavno oštetiti ispravljačke diode u trenutku uključivanja.
U izvorima napajanja za cijevne pojačala bilo koje snage potrebno je osigurati kašnjenje napajanja visoki anodni napon prije zagrijavanja sijalica, kako bi se izbjeglo prijevremeno iscrpljivanje katode i, kao rezultat, značajno smanjenje vijeka trajanja lampe. Naravno, kada se koristi kenotronski ispravljač, ovaj problem se rješava sam od sebe. Ali ako koristite konvencionalni mostni ispravljač s LC filterom, ne možete bez dodatnog uređaja.
Oba gornja problema mogu se riješiti jednostavnim uređajem koji se lako može ugraditi i u tranzistor i u cijevno pojačalo.
Dijagram uređaja.
Šematski dijagram uređaja za meki start prikazan je na slici:
Kliknite za uvećanje
Naizmenični napon na sekundarnom namotu transformatora TP1 ispravlja se diodnim mostom Br1 i stabilizuje integrisanim stabilizatorom VR1. Otpornik R1 osigurava nesmetano punjenje kondenzatora C3. Kada napon na njemu dostigne graničnu vrijednost, tranzistor T1 će se otvoriti, uzrokujući rad releja Rel1. Otpornik R2 osigurava pražnjenje kondenzatora C3 kada je uređaj isključen.
Opcije uključivanja.
Rel1 kontaktna grupa se povezuje ovisno o vrsti pojačala i organizaciji napajanja.
Na primjer, kako bi se osiguralo nesmetano punjenje kondenzatora u napajanju tranzistorsko pojacalo, predstavljeni uređaj se može koristiti za zaobilaženje balastnog otpornika nakon punjenja kondenzatora kako bi se eliminirali gubici snage na njemu. Moguća opcija povezivanja prikazana je na dijagramu:
Vrijednosti osigurača i balastnog otpornika nisu naznačene, jer se biraju na osnovu snage pojačala i kapaciteta kondenzatora filtera za izravnavanje.
U cijevnom pojačalu, predstavljeni uređaj će pomoći u organizaciji kašnjenja napajanja visoki anodni napon prije nego što se lampe zagriju, što može značajno produžiti njihov vijek trajanja. Moguća opcija uključivanja prikazana je na slici:
Krug odgode ovdje se uključuje istovremeno s transformatorom sa žarnom niti. Nakon što se žarulje zagriju, relej Rel1 će se uključiti, zbog čega će se mrežni napon napajati na anodni transformator.
Ako vaše pojačalo koristi jedan transformator za napajanje i krugova žarne niti i anodnog napona, tada bi kontaktnu grupu releja trebalo premjestiti u krug sekundarnog namota. anodni napon.
Elementi kola odgode uključivanja (meki start):
- Osigurač: 220V 100mA,
- Transformator: bilo koji male snage sa izlaznim naponom od 12-14V,
- Diodni most: bilo koji manji sa parametrima 35V/1A i više,
- Kondenzatori: C1 - 1000uF 35V, C2 - 100nF 63V, C3 - 100uF 25V,
- Otpornici: R1 - 220 kOhm, R2 - 120 kOhm,
- Tranzistor: IRF510,
- Integralni stabilizator: 7809, LM7809, L7809, MC7809 (7812),
- Relej: sa radnim naponom namotaja od 9V (12V za 7812) i kontakt grupom odgovarajuće snage.
Zbog male potrošnje struje, stabilizatorski čip i tranzistor sa efektom polja mogu se montirati bez radijatora.
Međutim, neko može imati ideju da odustane od dodatnog, iako malog, transformatora i napaja kolo za kašnjenje iz napona filamenta. S obzirom da je standardna vrijednost napona filamenta ~6,3V, morat ćete zamijeniti stabilizator L7809 sa L7805 i koristiti relej sa radnim naponom namotaja od 5V. Takvi releji obično troše značajnu struju, u kom slučaju će mikro krug i tranzistor morati biti opremljeni malim radijatorima.
Kada se koristi relej sa namotajem od 12V (nekako češće), integrirani stabilizatorski čip treba zamijeniti 7812 (L7812, LM7812, MC7812).
Sa vrijednostima otpornika R1 i kondenzatora C3 prikazanim na dijagramu vrijeme kašnjenja inkluzije su redom 20 sekundi. Za povećanje vremenskog intervala potrebno je povećati kapacitet kondenzatora C3.
Članak je pripremljen na osnovu materijala iz časopisa "Audio Express"
Besplatan prevod glavnog i odgovornog urednika RadioGazete.
Dizajneri opreme za pojačavanje zvuka gotovo se uvijek suočavaju s problemom zaštite UMZCH-a i njegovog napajanja od impulsnih preopterećenja kada je mrežni napon uključen. Opisi takvih uređaja su više puta objavljivani na stranicama časopisa. Međutim, neki od njih štite samo sam UMZCH, ostavljajući napajanje nezaštićenim, dok drugi pružaju ne glatko, već postupno povećanje napona mreže. Uređaj koji je predstavljen našim čitaocima, koji implementira „meku“ aktivaciju UMZCH-a, nema ove nedostatke. Nema prekidački relej, što omogućava povećanje pouzdanosti zaštitne jedinice i smanjenje njenih dimenzija.
Šematski dijagram UMZCH "mekog" uređaja za uključivanje prikazan je na slici. Tranzistor VT1 preko diodnog mosta VD1-VD4 povezan je serijski sa primarnim namotajem transformatora T1 napajanja. Izbor MOSFET-a sa izolovanim gejtom je zbog visoke ulazne impedancije njegovog kontrolnog kola, što smanjuje potrošnju energije.
Upravljačka jedinica se sastoji od kola koje stvaraju napon na kapiji tranzistora VT1 i elektronskog prekidača na tranzistorima VT2, VT3. Prvi krug čine elementi VD5, C1, R1 - R3, VD7, C4, koji postavljaju početni napon na kapiji tranzistora VT1. Drugi uključuje elemente VD8, R4, R5, C2, C3, koji osiguravaju glatko povećanje napona na vratima tranzistora VT1. Zener dioda VD6 ograničava napon na kapiji tranzistora VT1 i štiti ga od kvara.
U početnom stanju, kondenzatori krugova upravljačke jedinice su ispražnjeni, stoga, u trenutku kada su kontakti mrežnog prekidača SB1 zatvoreni, napon na kapiji tranzistora VT1 u odnosu na njegov izvor je nula i nema struje u krugu izvor-odvod. To znači da su struja u primarnom namotu transformatora T1 i pad napona na njemu također jednaki nuli. Dolaskom prvog pozitivnog poluperioda mrežnog napona kondenzator C1 počinje da se puni kroz kolo VD5, VD3 i tokom tog poluperioda se puni do amplitudne vrijednosti mrežnog napona.
Zener dioda VD7 stabilizira napon na razdjelniku R2R3. Napon na donjem kraku podešavanja otpornika R3 u kolu određuje početni napon gejt-izvor tranzistora VT1, koji se postavlja blizu granične vrijednosti od 2...4 V. Nakon nekoliko perioda mrežnog napona, strujni impulsi koji teku kroz kondenzator C2 će ga napuniti do napona koji premašuje granični napon tranzistora VT3.
Elektronski prekidač na tranzistorima VT2, VT3 se zatvara, a kondenzator C3 počinje se puniti kroz krug VD8, R4, R5, R3, VD3. Napon gejt-izvor tranzistora VT1 je u ovom trenutku određen zbirom napona na donjem kraku otpornika R3 i postepeno rastućeg napona na kondenzatoru C3. Kako se ovaj napon povećava, tranzistor VT1 se otvara i otpor njegovog kanala izvor-odvod postaje minimalan. Shodno tome, napon na primarnom namotu transformatora T1 glatko raste gotovo do vrijednosti napona mreže. Dalje povećanje napona gejt-izvor tranzistora VT1 ograničeno je zener diodom VD6. U stacionarnom stanju, pad napona na diodama mosta VD1-VD4 i tranzistora VT1 ne prelazi 2...3 W, tako da to praktički ne utječe na daljnji rad UMZCH napajanja. Trajanje najstrožeg načina rada tranzistora VT1 ne prelazi 2...4 s, tako da je snaga koju troši mala. Kondenzator C4 eliminiše talasanje napona na spoju gejt-izvor tranzistora VT1. stvaraju impulsi struje punjenja kondenzatora C3 na donjem kraku otpornika R3.
Elektronski prekidač na tranzistorima VT2, VT3 brzo prazni kondenzator C3 nakon isključivanja napajanja UMZCH ili tijekom kratkotrajnih nestanka struje i priprema upravljačku jedinicu za ponovno pokretanje.
Autorska verzija zaštitnog uređaja koristi uvezeni kondenzator proizvođača Gloria (C1), kao i domaće: K53-1 (C2, C4) i K52-1 (C3). Svi fiksni otpornici su MLT, trim otpornik R3 je SP5-3. Tranzistor KP707V (VT1) može se zamijeniti drugim, na primjer. KP809D. Važno je da otpor njegovog kanala u otvorenom stanju bude minimalan, a maksimalni napon izvor-drejn najmanje 350 V. Umjesto KT3102B (VT2) tranzistora, dozvoljeno je koristiti KT3102V i KT3102D, a umjesto KP103I (VTZ) - KP103Zh.
Tranzistor VT1 je opremljen malim hladnjakom površine 10...50 cm2.
Podešavanje uređaja sastoji se od odabira optimalnog položaja trimer otpornika R3. U početku je instaliran u donjem (prema dijagramu) položaju i povezan preko razdjelnika visokog otpora na primarni namot transformatora
T1 osciloskop. Tada se kontakti prekidača SB1 zatvaraju i pomeranjem klizača otpornika R3, posmatra se proces povećanja amplitude napona na primarnom namotu transformatora. Motor se ostavlja u položaju u kojem je vremenski interval između uključivanja SB1 i početka povećanja amplitude napona na namotu T1 minimalan. Ako je potrebno, odaberite kapacitet kondenzatora C3.
Uređaj je testiran sa prototipom UMZCH, koji je po strukturi sličan pojačalu opisanom u članku A. Orlova „UMZCH sa jednostepenim pojačanjem napona” (vidi „Radio”. 1997, br. 12, str. 14 - 16) . Napon napona na izlazu UMZCH-a kada je napajanje uključeno nije prelazilo 1,5 V
Ovaj jednostavan uređaj može poboljšati pouzdanost vaše radio opreme i smanjiti mrežne smetnje kada je uključen.
Bilo koje napajanje za radio opremu sadrži ispravljačke diode i kondenzatore velikog kapaciteta. U početnom trenutku uključivanja mrežnog napajanja dolazi do skoka impulsne struje - dok se filterski kondenzatori pune. Amplituda strujnog impulsa ovisi o vrijednosti kapacitivnosti i naponu na izlazu ispravljača. Dakle, pri naponu od 45 V i kapacitetu od 10.000 μF, struja punjenja takvog kondenzatora može biti 12 A. U ovom slučaju transformatorske i ispravljačke diode kratko rade u režimu kratkog spoja.
Da bi se otklonila opasnost od kvara ovih elemenata smanjenjem udarne struje u trenutku inicijalnog uključivanja, koristi se ona prikazana na sl. 1.7 dijagram. Takođe vam omogućava da olakšate modove drugih elemenata u pojačalu tokom prelaznih procesa.
Rice. 1.7
U početnom trenutku, kada se uključi napajanje, kondenzatori C2 i SZ će se puniti preko otpornika R2 i R3 - oni ograničavaju struju na vrijednost koja je sigurna za dijelove ispravljača.
Nakon 1...2 sekunde, nakon što se kondenzator C1 napuni i napon na releju K1 poraste na vrijednost na kojoj će on raditi i zaobići ograničavajuće otpornike R2, R3 sa svojim kontaktima K1.1 i K1.2.
Uređaj može koristiti bilo koji relej s radnim naponom nižim od onog na izlazu ispravljača, a otpornik R1 je odabran tako da na njemu padne "dodatni" napon. Kontakti releja moraju biti projektovani za maksimalnu struju koja radi u krugovima napajanja pojačala. Kolo koristi relej RES47 RF4.500.407-00 (RF4.500.407-07 ili drugi) sa nazivnim radnim naponom od 27 V (otpor namotaja 650 Ohma; struja koja se uključuje kontaktima može biti do 3 A). Zapravo, relej radi već na 16...17 V, a otpornik R1 je odabran kao 1 kOhm, a napon na releju će biti 19...20 V.
Kondenzator C1 tip K50-29-25V ili K50-35-25V. Otpornici R1 tipa MLT-2, R2 i R3 tipa S5-35V-10 (PEV-10) ili slično. Vrijednosti otpornika R2, R3 ovise o struji opterećenja, a njihov otpor se može značajno smanjiti.
Rice. 1.8
Drugi dijagram prikazan na sl. 1.8, obavlja isti zadatak, ali vam omogućava da smanjite veličinu uređaja korištenjem vremenskog kondenzatora C1 manjeg kapaciteta. Tranzistor VT1 uključuje relej K1 sa kašnjenjem nakon što se kondenzator C1 (tip K53-1A) napuni. Kolo također omogućava, umjesto prebacivanja sekundarnih krugova, da obezbijedi postupno napajanje primarnog namotaja. U tom slučaju možete koristiti relej sa samo jednom grupom kontakata.
Vrijednost otpora R1 (PEV-25) ovisi o snazi opterećenja i bira se tako da napon u sekundarnom namotu transformatora bude 70 posto nazivne vrijednosti kada je otpornik uključen (47...300 Ohma) .
Podešavanje kola se sastoji od podešavanja vremena kašnjenja za uključivanje releja odabirom vrednosti otpornika R2, kao i odabirom R1.
Navedena kola mogu se koristiti u proizvodnji novog pojačala ili u modernizaciji postojećih, uključujući i industrijske.
U poređenju sa sličnim uređajima za dvostepeni napon napajanja koji se daju u raznim časopisima, ovde opisani su najjednostavniji.
Glatki krug uključivanja (meki start ili korak po korak) za niskofrekventno pojačalo snage ili drugi uređaj. Ovaj jednostavan uređaj može poboljšati pouzdanost vaše radio opreme i smanjiti mrežne smetnje kada je uključen.
Shematski dijagram
Bilo koje napajanje za radio opremu sadrži ispravljačke diode i kondenzatore velikog kapaciteta. U početnom trenutku uključivanja mrežnog napajanja dolazi do skoka impulsne struje dok se filterski kondenzatori pune.
Amplituda strujnog impulsa ovisi o vrijednosti kapacitivnosti i naponu na izlazu ispravljača. Dakle, pri naponu od 45 V i kapacitetu od 10.000 μF, struja punjenja takvog kondenzatora može biti 12 A. U ovom slučaju transformatorske i ispravljačke diode kratko rade u režimu kratkog spoja.
Da bi se otklonila opasnost od kvara ovih elemenata smanjenjem udarne struje u trenutku inicijalnog uključivanja, koristi se kolo prikazano na slici 1. Takođe vam omogućava da olakšate modove drugih elemenata u pojačalu tokom prelaznih procesa.
Rice. 1. Šematski dijagram glatkog uključivanja izvora napajanja pomoću releja.
U početnom trenutku, kada se uključi napajanje, kondenzatori C2 i C3 će se puniti preko otpornika R2 i R3 - oni ograničavaju struju na vrijednost koja je sigurna za dijelove ispravljača.
Nakon 1...2 sekunde, nakon što se kondenzator C1 napuni i napon na releju K1 poraste na vrijednost na kojoj će on raditi i svojim kontaktima K1.1 i K1.2 zaobići ograničavajuće otpornike R2, R3.
Uređaj može koristiti bilo koji relej s radnim naponom nižim od onog na izlazu ispravljača, a otpornik R1 je odabran tako da na njemu padne "dodatni" napon. Kontakti releja moraju biti projektovani za maksimalnu struju koja radi u krugovima napajanja pojačala.
Kolo koristi relej RES47 RF4.500.407-00 (RF4.500.407-07 ili drugi) sa nazivnim radnim naponom od 27 V (otpor namotaja 650 Ohma; struja koja se uključuje kontaktima može biti do 3 A). Zapravo, relej radi već na 16...17 V, a otpornik R1 je odabran kao 1 kOhm, a napon na releju će biti 19...20 V.
Kondenzator C1 tip K50-29-25V ili K50-35-25V. Otpornici R1 tipa MLT-2, R2 i R3 tipa S5-35V-10 (PEV-10) ili slično. Vrijednosti otpornika R2, R3 ovise o struji opterećenja, a njihov otpor se može značajno smanjiti.
Poboljšano kolo uređaja
Drugi dijagram prikazan na sl. 2, obavlja isti zadatak, ali omogućava smanjenje veličine uređaja korištenjem vremenskog kondenzatora C1 manjeg kapaciteta.
Tranzistor VT1 uključuje relej K1 sa kašnjenjem nakon što se kondenzator C1 (tip K53-1A) napuni. Kolo također omogućava, umjesto prebacivanja sekundarnih krugova, da obezbijedi postupno napajanje primarnog namotaja. U tom slučaju možete koristiti relej sa samo jednom grupom kontakata.
Rice. 2. Poboljšana dijagram kola glatkog uključivanja UMZCH napajanja.
Vrijednost otpora R1 (PEV-25) ovisi o snazi opterećenja i bira se tako da napon u sekundarnom namotu transformatora bude 70 posto nazivne vrijednosti kada je otpornik uključen (47...300 Ohma) . Podešavanje kola se sastoji od podešavanja vremena kašnjenja za uključivanje releja odabirom vrednosti otpornika R2, kao i odabirom R1.
U zakljucku
Navedena kola mogu se koristiti u proizvodnji novog pojačala ili u modernizaciji postojećih, uključujući i industrijske.
U poređenju sa sličnim uređajima za dvostepeni napon napajanja koji se daju u raznim časopisima, ovde opisani su najjednostavniji.
Izvorni izvor: nepoznat.
