Плавный пуск для аудио-аппаратуры

На сегодняшний день самыми популярными трансформаторами, пожалуй, являются торы. Видимо, они наиболее просты в производстве. Их несомненные плюсы для конечного потребителя – это КПД, компактность и малый радиус создаваемых наводок.

Но есть и недостатки. Самые существенные, на мой взгляд, это высокая ёмкость между обмотками и большой пусковой ток.

• Большая ёмкость между обмотками ведёт к лёгкому проникновению высокочастотных помех от одной обмотки в другую. То есть, и из сети - из первички во вторичку, и так же между вторичками. Если хоть на одной вторичке есть «ВЧ-мусор», то он будет и на других вторичках, а следовательно, и за вторичками.
• Ещё недостатком можно считать и достоинство - замкнутый сердечник. КПД высок, количество витков мало, но сердечник легко входит в насыщение. Таким трансформаторам противопоказана постоянка на входе. Но постоянкой можно считать и «плохой» синус в сети. Хорошим он в принципе не бывает в наши дни. Но после некоторого значительного отклонения от номинала торы, даже хорошие торы, начинают гудеть. Что не очень приятно.
• Большой пусковой ток не так критичен для малых маломощных трансформаторов. Но когда мощность идёт на киловатты, свет моргает при включении тора даже без нагрузки.

Когда мы проектируем устройство и хотим, чтобы оно работало долго и безотказно, мы должны стараться сводить к минимуму все возможные негативные моменты. Большой пусковой ток - о чём следует опасаться, о включающем тумблере или кнопке включения. При сетевом напряжении и очень большом токе при соприкосновении контактов какой у них ресурс? Плюс ко всему - предохранитель. Его нужно брать с заметным запасом. Тогда будет ли от него толк, если что-то пойдёт не так?

Что первым приходит в голову? Нужно смягчить пуск. Хотя бы на 1-2 секунды. Что бы хорошо гасило пусковой ток? Резистор. А лучше, если это будет NTC – у них сопротивление падает более чем на порядок при увеличении температуры.

В некоторых случаях этого и достаточно. При включении сопротивление термистора будет номинальным (то, что указано на нём или в его характеристиках), а через некоторое время оно сильно уменьшится и как-будто бы его и нет.

Но в некоторых случаях, например для питания усилителя, лучше его таки замкнуть после того, как он сделает своё дело.

Так я делал свой первый понижающий трансформатор на 100В и 1500Вт для японской аудио-аппаратуры. Взял два термистора NTC 20D-20, соединил их последовательно. И выбрал самую простую схему, которая замыкала бы реле через время.

Так как у нас два действующих ГОСТа, то трансформаторы для понижающих блоков я заказываю с отводом на первичке:

Выключателем определяется, какое напряжение будет на выходе. При 230 входных это будет или 95 или 105В.

Суть в том, что у меня есть обмотка на 20В. Поэтому я могу взять напряжение для схемы задержки с неё. Реле придётся выбирать менее чем на 20В. То есть, на 12В оптимально.

Вот пример рабочей схемы:

Поэтому выбираем любой стабилизатор на 12В, например, 7812. Полевой транзистор любой — irf510, irf640, irf740, irf840 и подобные. У меня много IRF740, потому я выбрал их. Под каждый конкретный транзистор нужно подобрать R1. Я сперва поставил 220КОм, получив 4 вольта на затворе и в ходе эксплуатации заметил, что иногда реле начинало щёлкать само по себе. Добавил параллельно какой-то резистор, кажется, 220КОм, и больше такого эффекта не наблюдаю. Чем больше этот резистор, тем дольше зарядка конденсатора C3, тем больше задержка включения. Так что сильно маленький номинал брать тоже нельзя. Время задержки можно увеличить и увеличением ёмкости конденсатора C3, но тогда он и разряжаться будет дольше. Дольше будет присутствовать на затворе напряжение. И при скачке напряжения в сети или при быстром выключении-включении реле включится сразу, без нужной нам паузы, сведя на нет всю схему. Но единичные случаи не так страшны. Главное, что такие включения сведены к минимуму и в основном блок включается в «щадящем» режиме.

Ёмкость С1 тоже лучше не выбирать сильно большой. По той же причине, что и с C3.

Реле, думаю, можно выбрать практически любое. Чем на больший ток оно рассчитано, тем лучше. Но там не такое большое падение на NTC, чтобы сильно за это волноваться.

Пример работы:

Есть ещё проще решение, которое применялось в винтажных усилителях мощности:

Всего лишь диод, резистор и большая ёмкость C1. Чем больше бросок при включении, там больше падение напряжения на R1, тем больше задержка включения реле.