Poznámka na úvod...

Toto zapojenie vychádza zo zapojenia p. Pavla Mecu, ktoré publikoval v AR4/2002 a oproti tejto konštrukcii sa odlišuje počtom termistorov v sieťovej časti. Pri konštrukcii tejto verzie dôrazne doporučujeme posilniť všetky sieťové spoje v častiach IN a OUT !

Každý z vás, kto niekedy staval výkonový zosilňovač, určite dôverne pozná situáciu, že pri jeho zapnutí nastane vybavenie ističa. Je to spôsobené tým,  že pri zapnutí je vnútorný odpor transformátora rádovo niekoľko jednotiek ohmov. Popri tom je potrebné uvažovať aj o veľkosti elektrolytických filtračných kondenzátorov, ktoré predstavujú pre transformátor krátkodobo enormnú záťaž. Zapojenie tohto "Soft-Startu" je preto výhodné používať napríklad aj pre predĺženie životnosti výkonových halogénových žiaroviek, výkonové zosilňovače, alebo výkonové transformátory všobecne.

Popis zariadenia

Tento obvod by sa mal používať pre zosilňovače s výkonom od 500W. Tvrdenie, že sa istič vybaví iba niekedy, môže slúžiť proti použitiu tohto obvodu, Ale aj občasné zháňanie, kde je rozvodnica s ističom umiestnená, dokáže znechutiť. V tom však nie je hlavný problém - ten je vo veľkom prúdovom ráze do usmerňovacieho mostíka zosilňovača a hlavne ide o obrovský prúd do vybitých elektrolytických kondenzátorov. Do vybitého kondenzátora tečie pri "tvrdom" zapnutí okamžitý prúd rádu niekoľko desiatok ampér. Pokiaľ chceme prúd pri zapnutí obmedziť musíme použiť prídavný obvod. V princípe ide použiť sériový odpor zapojený do primárnej strany transformátora. Bežné zapojenia používajú výkonový odpor s výkonovou stratou 10 - 30W. Tieto odpory musia byť veľké, pretože musia vydržať veľký nárazový prúd. Odpor je asi za 2 sekundy premostený kontaktom relé. V tomto zapojení je bežný výkonový odpor nahradený výkonovými termistormi NTC. Výhoda použitých termistorov oproti používaniu výkonových odporov je veľmi výrazná. Prvom rade termistor znesie väčší nárazový prúd, ďalej v prípade nefunkčnosti relé sa termistor neprepáli a nemôže spôsobiť škody (odpor môže spôsobiť aj požiar zariadenia). K tomuto treba dodať, že pokiaľ relé z akéhokoľvek dôvodu nezopne, tak pri prúde 5A bude na odpore s veľkosťou 10Ω  výkonová strata 250W, čo však žiadny výkonový odpor nemôže vydržať a dôjde k prepáleniu rezistora a môže dôjsť k trvalému poškodeniu zariadenia. A však termistor sa len zahreje na znesiteľnú hodnotu, pri ktorej je jeho odpor je <1Ω. Z toho vyplýva, že jeho výkonová strata je bude max. 3W. Termistor je však na tento výkon stavaný. Ďalšou výhodou termistora je veľkosť oproti veľkým výkonovým odporom a môže byť tiež nastavený dlhší čas pre pomalé nabíjanie kondenzátorov.

Popis zapojenia

Celý "Soft-Start" je napájaný priamo zo siete. Pre obmedzenie výkonovej straty je použítý zvitkový kondenzátor C4 s hodnotou 0,33µF. Pri tejto kapacite je dostupný prúd okolo 20mA. Tento prúd je dostatočný pre zopnutie relé. Odpor R7 obmedzuje nárazový prúd kondenzátorom  C4. Odpory R5 a R6 vybíjajú kondenzátor C4 po odpojení od siete. Výhodou priameho napájania zo siete je, že pokiaľ bude nejaký problém na sekundárnej strane transformátora ( zlý kondenzátor, výkonový zosilňovač ), tak bude hlavní transformátor preťažený a nemusí byť k dispozícii dostatočné napätie pre budenie relé, napájaného sekundárnou stranou a tak sa nepreruší sieťová poistka. A odpor R7 sa stane pekným ohňostrojom. Diódy D3 a D4 obmedzujú napätie pre obvod 4060. Pre neskoršie zopnutie relé je použitý obvod 4060, čo predstavuje oscilátor s binárnym deličom. RC člen R3 a C5 zaisťujú "reset" obvodu. Pokiaľ sa na výstupe 9 objaví logická "1", tak sa pomocou diódy zablokuje oscilátor a zopne relé. Neskoré zapnutie relé je nastavené na približne 4 - 5s.

Upozornenie !

"Soft-Start" je napájaný priamo zo sieťového napätia a preto je nutné dávať pozor pri oživovaní. Základné testy je vhodné skúšať na laboratórnom zdroji s napätím 22V, ktoré sa pripojí na kondenzátor C3 (v originále od p. Mecu  je to C5).

Schéma zapojenia

Schéma zapojenia jednotky softstart

Plošný spoj

Obrazec pre PCB

Osadenie PCB

Osadenie dosky plošného spoja

Zoznam komponentov

Zdroj : els

AR 4/2002 Pavel Meca - Omezovač nárazového proudu transformátoru pro výkonové zesilovače (.pdf)

Poznámka :

Toto zapojenie vychádza zo zapojenia p. Pavla Mecu, ktoré publikoval v AR4/2002 a oproti tejto konštrukcii sa odlišuje počtom termistorov v sieťovej časti. Pri konštrukcii tejto verzie dôrazne doporučujeme posilniť všetky sieťové spoje v častiach IN a OUT !