Dva obvody soft startu do koncových stupňov

Pri zapínaní veľkých koncových stupňov (zosilňovačov) vzniká krátkodobá prúdová špička, na ktorej sa podieľa magnetizačný prúd transformátora a nabíjanie filtračných kondenzátorov. Ak náhodou okamžik zapnutia pripadne práve na vrchol sínusovky sieťového napätia, potom býva prúdový náraz obrovský. Prakticky sa to prejavuje tak, že ani pomalá poistka 3,15A v sieťovom prívode nevydrží zapnutie 100W koncového stupňa. Pri vyšších výkonoch vypína aj bytový istič. Ako tomuto stavu predísť?

Princíp fungovania soft start-u

Riešenie je veľmi jednoduché a nenáročné. Prúdový impulz obmedzíme predradným rezistorom, ktorý po odznení prechodových javov preklenieme kontaktom relé. Jedno z možných riešení je zachytené na schéme zapojenia.

Po zopnutí sieťového vypínača je prúdový náraz zachytený na rezistore R start. Jeho hodnotu vypočítame podľa maximálneho dovoleného prúdu poistky. Napr.: 230V / 3,15A = 73 ohm; v praxi sa prikloníme k najbližšej vyrábanej hodnote. Vhodné sú drôtové rezistory s dovolenou stratou aspoň 10W, pretože na ňom krátkodobo vzniká strata niekoľkých stoviek wattov.

Zároveň sa však začne nabíjať jednosmerným prúdom cez rezistor kondenzátor pripojený na vinutie relé. Za okamih na ňom napätie vzrastie, kotva relé pritiahne a kontakty premostia rezistor.

Hodnotu rezistora (v schéme 4,7k) vypočítame tak, aby napätie na cievke relé bolo nominálne. Napr. pre 48V relé so spotrebou 40mA: (230V – 48V) / 0,04A = 4550 ohm; v praxi sa prikloníme k najbližšej vyrábanej hodnote. Na tomto rezistora vzniká pomerne veľká strata, preto ho treba dostatočne dimenzovať.

Časovú konštantu určujeme veľkosťou kapacity pripojenej na vinutie relé. Čas obmedzenia nábehového prúdu volíme aspoň niekoľko desatín sekundy. Po vypnutí sieťového vypínača zariadenie relé odpadne až za okamžik.

Soft start schéma

Uvedené zapojenie soft startu je len jedno z mnohých. Efektnejšie je využiť menšie jednosmerné napätie zo zdroja po usmernení. Vhodné je však pre elektrónkové koncové stupne, v ktorých máme k dispozícii iba žeraviace a anódové napätie. Pri 6V žeraviacom napätí a 5V relé by však kapacita kondenzátora bola veľmi veľká a tak sa časovanie rieši s tranzistorom, ako je znázornené na druhej schéme.

Potrebujeme jednosmerné napätie o hodnote nominálneho napätia relé. Po privedení napätia do obvodu sa cez trimer R2 začne nabíjať kondenzátor C1. Keď napätie na ňom prekročí prahové napätie tranzistora, ten sa otvorí a relé RE1 zopne.

Výhodou je, že zapojenie umožňuje nastaviť oneskorenie podľa potreby. V praxi sa osvedčil trimer 100 kohm s kondenzátorom 22 uF. Tranzistor je ľubovoľný NPN typ, ktorý má kolektorový prúd väčší ako prúd relé a kolektorové napätie väčšie ako je napájacie. Dióda D1 je ochranná.