Плата плавного старта для мощного усилителя: обзор и установка

Сегодняшний пост посвящен плате для плавного пуска сетевого напряжения в мощном аудио усилителе. Рассмотрим набор для самостоятельной сборки на основе пары 30А реле и термисторов. Соберем, проверим и установим софт-старт.

Технические характеристики

• Тип устройства:  плата плавного пуска усилителя
• Размеры платы: 100х70 мм
• Максимальная мощность: 2500VA
• Ток реле: 30 А
• Время задержки: 1-3 секунды

Упаковка и комплектация

У этой платы оказалась довольно быстрая доставка из Китая в РФ.  Упаковка надежная — картонная коробка, внутри обилие упаковочного материала.

Для данного лота есть выбор: набор для сборки или готовая и проверенная плата. Я выбрал набор, он был чуть дешевле.

Изготовлен набор в Китае.

Как я уже писал, это набор для самостоятельной пайки. 

• Печатная плата
• Сетевой трансформатор с вторичной обмоткой 12 В
• Пара реле Songle sla-12vdc-sl-a на 30 А
• Набор деталей россыпью
• 4 винта М3 для крепления
• Винтовые клеммные колодки

Печатная плата солидной толщины (2,5 мм), с металлизацией отверстий. Изготовлена качественно, вход и выход сетевого напряжения подписан крупно. Версия платы 2020 года.

Схема и принцип работы

Зачем вообще нужен плавный пуск с усилителях мощности? Для защиты выпрямительных диодов, конденсаторов, и для предотвращения обгорания контактов сетевого выключателя. В целом — для улучшения переходных процессов при включении мощного усилителя с классическим линейным блоком питания.

Вариантов плат для плавного пуска сетевого напряжения на Aliexpress великое множество. В основном, в готовых изделиях, для гашения скачка тока используют термисторы (NTC). Хотя вариантов реализовать плавный пуск много.

Термистор – полупроводниковый резистор, сопротивление которого изменяется при изменении температуры. Тут используются термисторы с отрицательным температурным коэффициентом – тип NTC. При прохождении тока через NTC термистор он нагревается, и его сопротивление далее падает.

Схема для этого софт-старта:

В системе управления платы используется одновибратор на популярной микросхеме-таймере NE555.  После нажатия кнопки формируется устойчивое состояние выхода 555.

Сетевой трансформатор с выпрямителем нужен для питания NE555 и переключения реле. Можно было применить вместо габаритного трансформатора компактный импульсный блок питания, например Hi-Link HLK-PM12, такие варианты тоже есть в продаже. Для индикации работы, имеется синий светодиод, но на схеме и фото продавца его не замечено.

Сначала замыкается реле RP2 и ток в цепи ограничивают термисторы, потом подключается RP1 и термисторы выключаются. Это временно ограничивает пусковой ток. Такие мощные реле еще применяют в платах защиты акустики.

Отмечу, что вход и выход 220 В связанны конденсатором С1, это искрогасящий пленочный конденсатор типа X2. Поэтому, если подключить маломощную лампочку то она будет мигать с частотой сети, даже с разомкнутой кнопкой включения, но стоит подключить более мощную нагрузку, ток там идти не будет.

Для изменения времени задержки (0,5-120 секунд) включения этой платы, нужно поменять величины R3, C3. Для расчета времени указана специальная формула: T = 1,1R3 * C3 (сопротивления в ом, а ёмкость в фарад, тогда полученное время — это секунды). 

Сборка и внешний вид

Номиналы резисторов указаны на печатной плате, это облегчает сборку.

Под микросхему NE555 в корпусе DIP8 могли бы и доложить «кроватку», для повышения ремонтопригодности. Стоек тоже нет, только винты.

Для сборки: сначала впаиваем мелочь, потом крупные узлы:

На всю сборку платы уходит ~10 минут. Выглядит плата как на заглавном фото топика. За счет трансформатора достаточно тяжелая.

Проверка и установка

Для проверки работы сначала подключим нагрузку в виде мощного обогревателя.

Запускаем плату плавного пуска, закоротив кнопку включения. Загорается светодиод и под перещёлкивание реле запускается нагрузка на выход через 2 сек. Ток через кнопку идет невысокий.

Я выбирал плату софт-старта специально с включением с помощью кнопки с фиксацией (обычно они продаются с запуском от кнопки без фиксации, как на включении компьютера). У меня на усилителе включение питания осуществляется галетным переключателем (так на корпусе реализовано). И без плавного пуска, галетник долго не протянет, да и недешевый блок питания усилителя хочется сберечь.

Фото до и после в корпусе усилителя (благо места в корпусе предостаточно). Теперь через галетный переключатель проходить малый ток и бросок тока при включении поглощают термисторы.

Заключение

Рассмотренная плата софт-старта может быть рекомендована для мощных усилителей с классическим блоком питания. Функции свои выполняет. Набор простой и недорогой, детали без брака.

Купить тут

Статьи по теме аудио DIY усилителей:

• Платы усилителей класса A
• Платы транзисторных усилителей
• Платы усилителей класса D

Спасибо за внимание! Удачных конструкций!