Při zapínání velkých koncových stupňů (zesilovačů) vzniká krátkodobý proudový špička, na které se podílí magnetizační proud transformátoru a nabíjení filtračních kondenzátorů. Pokud náhodou okamžik zapnutí připadne právě na vrchol sinusovky síťového napětí, pak bývá proudový náraz obrovský. Prakticky se to projevuje tak, že ani pomalá pojistka 3,15A v síťovém přívodu nevydrží zapnutí 100W koncového stupně. Při vyšších výkonech vypíná i bytový jistič. Jak tomuto stavu předejít?
Princip fungování soft startu
Řešení je velmi jednoduché a nenáročné. Proudový impuls omezíme předřadným rezistorem, který po odeznění přechodových jevů překleneme kontaktem relé. Jedno z možných řešení je zachyceno na schématu zapojení.
Po zapnutí síťového vypínače je proudový náraz zachycen na rezistoru R start. Jeho hodnotu vypočítáme podle maximálního povoleného proudu pojistky. Např.: 230V / 3,15A = 73 ohm; v praxi se přikloníme k nejbližší vyráběné hodnotě. Vhodné jsou drátové rezistory s povolenou ztrátou alespoň 10W, protože na něm krátkodobě vzniká ztráta několika stovek wattů.
Zároveň se však začne nabíjet stejnosměrným proudem přes rezistor kondenzátor připojený na vinutí relé. Za okamžik na něm napětí vzroste, kotva relé přitáhne a kontakty přemostí rezistor.
Hodnotu rezistoru (v schémě 4,7k) vypočítáme tak, aby napětí na cívce relé bylo nominální. Např. pro 48V relé se spotřebou 40mA: (230V – 48V) / 0,04A = 4550 ohm; v praxi se přikloníme k nejbližší vyráběné hodnotě. Na tomto rezistoru vzniká poměrně velká ztráta, proto ho je třeba dostatečně dimenzovat.
Časovou konstantu určujeme velikostí kapacity připojené na vinutí relé. Čas omezení náběhového proudu volíme alespoň několik desetin sekundy. Po vypnutí síťového vypínače zařízení relé odpadne až za okamžik.
Schéma soft startu
Uvedené zapojení soft startu je jen jedno z mnoha. Efektivnější je využít menší stejnosměrné napětí ze zdroje po usměrnění. Vhodné je však pro elektronkové koncové stupně, ve kterých máme k dispozici pouze žhavení a anodové napětí. Při 6V žhavení a 5V relé by však kapacita kondenzátoru byla velmi velká a tak se časování řeší s tranzistorem, jak je znázorněno na druhé schémě.
Potřebujeme stejnosměrné napětí o hodnotě nominálního napětí relé. Po přivedení napětí do obvodu se přes trimr R2 začne nabíjet kondenzátor C1. Když napětí na něm překročí prahové napětí tranzistoru, ten se otevře a relé RE1 sepne.
Výhodou je, že zapojení umožňuje nastavit zpoždění podle potřeby. V praxi se osvědčil trimr 100 kohm s kondenzátorem 22 uF. Tranzistor je libovolný NPN typ, který má kolektorový proud větší než proud relé a kolektorové napětí větší než je napájecí. Dioda D1 je ochranná.