U članku se koriste materijali iz članka Alekseja Efremova. Ideju o razvoju uređaja za meki start za napajanje imao sam davno, a na prvi pogled to je trebalo izvesti prilično jednostavno. Približno rješenje predložio je Alexey Efremov u gore spomenutom članku. Također je temeljio uređaj na ključu temeljenom na snažnom visokonaponskom tranzistoru.
Lanac do ključa može se grafički prikazati ovako:
Jasno je da kada je SA1 zatvoren, primarni namot energetskog transformatora zapravo je spojen na mrežu. Zašto uopće postoji diodni most? - za napajanje istosmjerne struje sklopke na tranzistoru.
Strujni krug s tranzistorskom sklopkom:
Navedene ocjene razdjelnika su pomalo zbunjujuće...iako ostaje nada da uređaj neće dimiti ili lupati, nedoumice se javljaju. A ipak sam probao sličnu opciju. Samo sam odabrao bezopasnije napajanje - 26V, naravno, odabrao sam druge vrijednosti otpornika, a nisam koristio transformator kao opterećenje, već žarulju sa žarnom niti od 28V/10W. A ključni tranzistor koristio je BU508A.
Moji eksperimenti su pokazali da otpornički razdjelnik uspješno snižava napon, ali izlazna struja takvog izvora je vrlo mala (BE spoj ima mali unutarnji otpor), a napon na kondenzatoru značajno pada. Nisam riskirao beskonačno smanjivanje vrijednosti otpornika u gornjem kraku, 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 glatko početak.
Po mom mišljenju, istinski meki start trebao bi se dogoditi u najmanje 2 faze; Prvo se ključni tranzistor 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. Krug je morao biti malo kompliciran; osim što sam proces podijelio u 2 stupnja (faze), odlučio sam napraviti sklopku kompozitnu (Darlingtonov krug), a kao izvor upravljačkog napona odlučio sam koristiti zasebnu stepenicu male snage -donji transformator.
*Oznake otpornika R 3 i trimera R 5. Da bi se dobio napon napajanja kruga od 5,1 V, ukupni otpor R 3 + R 5 mora biti 740 Ohma (sa odabranim R 4 = 240 Ohma). Na primjer, kako 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 detaljno opisivati kako shema funkcionira. Ukratko, prvi stupanj pokreće VT4, drugi pokreće VT2, a VT1 daje odgodu uključivanja drugog stupnja. U slučaju "odmornog" uređaja (svi elektroliti su potpuno ispražnjeni), prvi stupanj počinje nakon 4 sekunde. nakon uključivanja i nakon još 5 sekundi. počinje druga faza. Ako je uređaj isključen iz mreže i ponovno uključen; prva faza počinje nakon 2 sekunde, a druga - nakon 3...4 sekunde.
Malo dotjerivanje:
Cijela postavka se svodi na postavljanje napona otvorenog kruga na izlazu stabilizatora, namjestite ga okretanjem R5 na 5,1 V. Zatim spojite izlaz stabilizatora na strujni krug.
Također možete odabrati vrijednost otpornika R2 po svom ukusu - što je niža vrijednost, to će ključ biti otvoreniji u prvoj fazi. Na nazivnoj vrijednosti navedenoj u dijagramu, napon na opterećenju = 1/5 od maksimuma.
A možete promijeniti i kapacitete kondenzatora C2, C3, C4 i C5 ako želite promijeniti vrijeme uključivanja stupnjeva ili odgodu uključivanja 2. stupnja. Tranzistor BU508A mora biti instaliran na hladnjaku površine 70 ... 100 mm2. Preporučljivo je preostale tranzistore opremiti malim hladnjakom. Snaga svih otpornika u krugu može biti 0,125 W (ili više).
Diodni most VD1 - bilo koji obični za 10A, VD2 - bilo koji obični za 1A.
Napon u sekundarnom namotu TR2 je od 8 do 20V.
Zanimljiv? Trebate pečat ili praktičan savjet?
Nastavit će se...
*Naziv teme na forumu mora odgovarati obliku: Naslov članka [rasprava o članku]
Prilikom projektiranja napajanja pojačalaČesto se javljaju problemi koji nemaju veze sa samim pojačalom ili su posljedica korištene elementne baze. Tako i u napajanjima tranzistorska pojačala Kod velike snage često se javlja problem implementacije glatkog uključivanja napajanja, odnosno osiguravanja sporog punjenja elektrolitskih kondenzatora u filteru za izravnavanje, koji može imati vrlo značajan kapacitet i bez poduzimanja odgovarajućih mjera jednostavno će se oštetiti ispravljačke diode u trenutku uključivanja.
U napajanjima za cijevna pojačala bilo koje snage potrebno je osigurati odgodu napajanja visoki anodni napon prije zagrijavanja žarulja, kako bi se izbjeglo prerano pražnjenje katode i, kao rezultat, značajno smanjenje vijeka trajanja žarulje. Naravno, kada se koristi kenotron ispravljač, ovaj problem se rješava sam po sebi. Ali ako koristite konvencionalni mostni ispravljač s LC filtrom, ne možete bez dodatnog uređaja.
Oba navedena problema mogu se riješiti jednostavnim uređajem koji se lako ugrađuje i u tranzistor i u cijevno pojačalo.
Dijagram uređaja.
Shematski dijagram uređaja za meko pokretanje prikazan je na slici:
Kliknite za povećanje
Izmjenični napon na sekundarnom namotu transformatora TP1 ispravlja se diodnim mostom Br1 i stabilizira integriranim stabilizatorom VR1. Otpornik R1 osigurava glatko punjenje kondenzatora C3. Kada napon na njemu dosegne vrijednost praga, tranzistor T1 će se otvoriti, uzrokujući rad releja Rel1. Otpornik R2 osigurava pražnjenje kondenzatora C3 kada je uređaj isključen.
Mogućnosti uključivanja.
Kontaktna skupina releja Rel1 povezuje se ovisno o vrsti pojačala i organizaciji napajanja.
Na primjer, kako bi se osiguralo glatko punjenje kondenzatora u napajanju tranzistorsko pojačalo snage, predstavljeni uređaj može se koristiti za zaobilaženje balastnog otpornika nakon punjenja kondenzatora kako bi se uklonili gubici snage na njemu. Moguća opcija povezivanja prikazana je na dijagramu:
Vrijednosti osigurača i balastnog otpornika nisu naznačene, jer su odabrane na temelju snage pojačala i kapaciteta kondenzatora filtera za izravnavanje.
U cijevnom pojačalu predstavljeni uređaj pomoći će organizirati odgodu napajanja visoki anodni napon prije nego što se svjetiljke 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, uključit će se relej Rel1, zbog čega će se mrežni napon dovoditi na anodni transformator.
Ako vaše pojačalo koristi jedan transformator za napajanje strujnih krugova žarulje i anodnog napona, tada se kontaktna skupina releja treba premjestiti u krug sekundarnog namota anodni napon.
Elementi kruga odgode uključivanja (meki start):
- Osigurač: 220V 100mA,
- Transformator: bilo koji male snage s izlaznim naponom od 12-14V,
- Diodni most: bilo koji manji s parametrima 35V/1A i većim,
- 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: s radnim naponom namota od 9V (12V za 7812) i kontaktnom skupinom odgovarajuće snage.
Zbog male potrošnje struje može se montirati stabilizatorski čip i tranzistor s efektom polja bez radijatora.
Međutim, netko može imati ideju napustiti dodatni, iako mali transformator i napajati krug kašnjenja iz napona žarne niti. S obzirom da je standardna vrijednost napona žarne niti ~6,3 V, morat ćete L7809 stabilizator zamijeniti L7805 i koristiti relej s radnim naponom namota od 5 V. Takvi releji obično troše značajnu struju, u kojem će slučaju mikro krug i tranzistor morati biti opremljeni malim radijatorima.
Kada koristite relej s namotom od 12 V (nekako češće), integrirani stabilizatorski čip treba zamijeniti 7812 (L7812, LM7812, MC7812).
S vrijednostima otpornika R1 i kondenzatora C3 navedenim na dijagramu vrijeme odgode inkluzije su reda 20 sekundi. Za povećanje vremenskog intervala potrebno je povećati kapacitet kondenzatora C3.
Članak je pripremljen na temelju materijala iz časopisa "Audio Express"
Besplatan prijevod glavnog urednika RadioGazete.
Dizajneri opreme za pojačavanje zvuka gotovo se uvijek suočavaju s problemom zaštite UMZCH i njegovog napajanja od impulsnih preopterećenja kada je mrežni napon uključen. Opisi takvih uređaja više puta su objavljeni na stranicama časopisa. Međutim, neki od njih štite samo sam UMZCH, ostavljajući napajanje nezaštićenim, dok drugi ne pružaju glatko, već postupno povećanje mrežnog napona. Uređaj predstavljen našim čitateljima, koji provodi "meku" aktivaciju UMZCH-a, nema ove nedostatke. Nema sklopni relej, što omogućuje povećanje pouzdanosti zaštitne jedinice i smanjenje njezine veličine.
Shematski dijagram UMZCH "mekog" uređaja za uključivanje prikazan je na slici. Tranzistor VT1 kroz diodni most VD1-VD4 spojen je u seriju s primarnim namotom transformatora T1 napajanja. Izbor MOSFET-a s izoliranim vratima je zbog visoke ulazne impedancije njegovog upravljačkog kruga, što smanjuje potrošnju energije.
Upravljačka jedinica sastoji se od krugova koji stvaraju napon na vratima tranzistora VT1 i elektroničkog prekidača na tranzistorima VT2, VT3. Prvi krug čine elementi VD5, C1, R1 - R3, VD7, C4, koji postavljaju početni napon na vratima 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 vratima 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 vratima 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 prve pozitivne poluperiode mrežnog napona, kondenzator C1 se počinje puniti kroz krug VD5, VD3 i tijekom te poluperiode se puni do amplitude vrijednosti mrežnog napona.
Zener dioda VD7 stabilizira napon na razdjelniku R2R3. Napon na donjem kraku otpornika za ugađanje R3 u krugu određuje početni napon vrata-izvora tranzistora VT1, koji je postavljen blizu vrijednosti praga od 2...4 V. Nakon nekoliko razdoblja mrežnog napona, strujni impulsi koji teku kroz kondenzator C2 će ga napuniti do napona koji prelazi granični napon tranzistora VT3.
Elektronski prekidač na tranzistorima VT2, VT3 se zatvara, a kondenzator C3 počinje puniti kroz krug VD8, R4, R5, R3, VD3. Napon vrata-izvora tranzistora VT1 u ovom trenutku određen je zbrojem napona na donjem kraku otpornika R3 i postupno rastućeg napona na kondenzatoru C3. Kako se ovaj napon povećava, tranzistor VT1 se otvara i otpor njegovog izvora-odvodnog kanala postaje minimalan. Sukladno tome, napon na primarnom namotu transformatora T1 glatko raste gotovo do vrijednosti mrežnog napona. Daljnje povećanje napona vrata-izvora tranzistora VT1 ograničeno je zener diodom VD6. U stabilnom 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 raspršena snaga mala. Kondenzator C4 uklanja valovitost napona na spoju vrata i izvora tranzistora VT1. stvorene impulsima struje punjenja kondenzatora C3 na donjem kraku otpornika R3.
Elektronički prekidač na tranzistorima VT2, VT3 brzo prazni kondenzator C3 nakon isključivanja UMZCH napajanja ili tijekom kratkotrajnih nestanaka 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, otpornik za podešavanje R3 je SP5-3. Tranzistor KP707V (VT1) može se zamijeniti drugim, na primjer. KP809D. Važno je da je otpor njegovog kanala u otvorenom stanju minimalan, a maksimalni napon izvor-odvod najmanje 350 V. Umjesto tranzistora KT3102B (VT2) dopušteno je koristiti KT3102V i KT3102D, a umjesto KP103I (VTZ) - KP103Zh.
Tranzistor VT1 opremljen je malim hladnjakom s površinom od 10 ... 50 cm2.
Podešavanje uređaja sastoji se od odabira optimalnog položaja trimera otpornika R3. U početku se postavlja u donji (prema dijagramu) položaj i povezuje se preko razdjelnika visokog otpora na primarni namot transformatora
T1 osciloskop. Tada se kontakti prekidača SB1 zatvaraju i, pomicanjem klizača otpornika R3, promatra se proces povećanja amplitude napona na primarnom namotu transformatora. Motor se ostavlja u položaju u kojem je vremenski interval između uključivanja SB1 i početka porasta amplitude napona na namotu T1 minimalan. Ako je potrebno, odaberite kapacitet kondenzatora C3.
Uređaj je testiran s prototipom UMZCH, po strukturi sličnom pojačalu opisanom u članku A. Orlova "UMZCH s jednostupanjskim pojačanjem napona" (vidi "Radio". 1997., br. 12, str. 14 - 16) . Napon na izlazu UMZCH-a kada je napajanje uključeno nije premašio 1,5 V
Ovaj jednostavan uređaj može poboljšati pouzdanost vaše radijske opreme i smanjiti mrežne smetnje kada je uključen.
Svaki izvor napajanja za radio opremu sadrži ispravljačke diode i kondenzatore velikog kapaciteta. U početnom trenutku uključivanja mrežnog napajanja dolazi do skoka impulsne struje - dok se kondenzatori filtera 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 diode transformatora i ispravljača kratko rade u načinu kratkog spoja.
Da bi se uklonila opasnost od kvara ovih elemenata smanjenjem udarne struje u trenutku početnog uključivanja, koristi se onaj prikazan na sl. 1.7 dijagram. Također vam omogućuje da olakšate modove drugih elemenata u pojačalu tijekom prijelaznih procesa.
Riža. 1.7
U početnom trenutku, kada se napaja, kondenzatori C2 i SZ će se puniti kroz otpornike 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 do vrijednosti pri kojoj će raditi i zaobići granične 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 "dodatni" napon pada preko njega. Kontakti releja moraju biti dizajnirani za maksimalnu struju koja djeluje u krugovima napajanja pojačala. Krug koristi relej RES47 RF4.500.407-00 (RF4.500.407-07 ili drugi) s nazivnim radnim naponom od 27 V (otpor namota 650 Ohma; struja koju prebacuju kontakti 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 slični. Vrijednosti otpornika R2, R3 ovise o struji opterećenja, a njihov se otpor može značajno smanjiti.
Riža. 1.8
Drugi dijagram prikazan na Sl. 1.8, obavlja isti zadatak, ali vam omogućuje smanjenje veličine uređaja korištenjem vremenskog kondenzatora C1 manjeg kapaciteta. Tranzistor VT1 uključuje relej K1 s odgodom nakon što se kondenzator C1 (tip K53-1A) napuni. Krug također omogućuje, umjesto prebacivanja sekundarnih krugova, pružanje postupnog napajanja naponom primarnog namota. U tom slučaju možete koristiti relej sa samo jednom grupom kontakata.
Vrijednost otpora R1 (PEV-25) ovisi o snazi opterećenja i odabire se tako da napon u sekundarnom namotu transformatora iznosi 70 posto nazivne vrijednosti kada je otpornik uključen (47...300 Ohma) .
Podešavanje sklopa sastoji se od podešavanja vremena kašnjenja za uključivanje releja odabirom vrijednosti otpornika R2, kao i odabirom R1.
Zadani sklopovi mogu se koristiti u izradi novog pojačala ili u modernizaciji postojećih, uključujući i industrijska.
U usporedbi sa sličnim uređajima za dvostupanjski napon napajanja navedenim u raznim časopisima, ovdje opisani su najjednostavniji.
Glatki krug uključivanja (soft start ili step-by-step) za niskofrekventno pojačalo snage ili drugi uređaj. Ovaj jednostavan uređaj može poboljšati pouzdanost vaše radijske opreme i smanjiti mrežne smetnje kada je uključen.
Shematski dijagram
Svaki izvor napajanja za radio opremu sadrži ispravljačke diode i kondenzatore velikog kapaciteta. U početnom trenutku uključivanja mrežnog napajanja dolazi do skoka impulsne struje dok se kondenzatori filtera 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 diode transformatora i ispravljača kratko rade u načinu kratkog spoja.
Kako bi se uklonila opasnost od kvara ovih elemenata smanjenjem udarne struje u trenutku početnog uključivanja, koristi se krug prikazan na slici 1. Također vam omogućuje da olakšate modove drugih elemenata u pojačalu tijekom prijelaznih procesa.
Riža. 1. Shematski dijagram glatkog uključivanja izvora napajanja pomoću releja.
U početnom trenutku, kada se napaja, kondenzatori C2 i C3 će se puniti kroz otpornike 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 do vrijednosti na kojoj će raditi i svojim kontaktima K1.1 i K1.2 zaobići granične 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 "dodatni" napon pada preko njega. Kontakti releja moraju biti dizajnirani za maksimalnu struju koja djeluje u krugovima napajanja pojačala.
Krug koristi relej RES47 RF4.500.407-00 (RF4.500.407-07 ili drugi) s nazivnim radnim naponom od 27 V (otpor namota 650 Ohma; struja koju prebacuju kontakti 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 slični. Vrijednosti otpornika R2, R3 ovise o struji opterećenja, a njihov se otpor može značajno smanjiti.
Poboljšani krug uređaja
Drugi dijagram prikazan na Sl. 2, obavlja isti zadatak, ali omogućuje smanjenje dimenzija uređaja korištenjem vremenskog kondenzatora C1 manjeg kapaciteta.
Tranzistor VT1 uključuje relej K1 s odgodom nakon što se kondenzator C1 (tip K53-1A) napuni. Krug također omogućuje, umjesto prebacivanja sekundarnih krugova, pružanje postupnog napajanja naponom primarnog namota. U tom slučaju možete koristiti relej sa samo jednom grupom kontakata.
Riža. 2. Poboljšana shema glatkog uključivanja UMZCH napajanja.
Vrijednost otpora R1 (PEV-25) ovisi o snazi opterećenja i odabire se tako da napon u sekundarnom namotu transformatora iznosi 70 posto nazivne vrijednosti kada je otpornik uključen (47...300 Ohma) . Podešavanje sklopa sastoji se od podešavanja vremena kašnjenja za uključivanje releja odabirom vrijednosti otpornika R2, kao i odabirom R1.
U zaključku
Zadani sklopovi mogu se koristiti u izradi novog pojačala ili u modernizaciji postojećih, uključujući i industrijska.
U usporedbi sa sličnim uređajima za dvostupanjski napon napajanja navedenim u raznim časopisima, ovdje opisani su najjednostavniji.
Izvorni izvor: nepoznat.
