Долой искрение!

Статья «Плавное включение», опубликованная в июле, вызвала оживлённые отклики читателей. Многие отметили актуальность проблемы большого скачка тока, возникающего при подключении к электросети современных импульсных блоков питания (БП). И действительно, вставляя вилку от ноутбука или настольного компьютера в розетку, мы обычно слышим щелчок и видим вспышку. Это явление объясняется присутствием в импульсных БП высоковольтных электролитических конденсаторов, которые при подключении к сети заряжаются через диодный мост. В теории проблему нужно решать с помощью термистора, однако на нём выделяется тепло и теряется часть мощности, так что КПД блока питания падает.

Читатели отметили также, что предлагаемое решение с применением реле выглядит слишком громоздким и неуклюжим. Теперь мы предложим решить проблему более простым способом - механическим.

Стоит отметить, что вилку в розетку мы вставляем не одномоментно. Сначала металлические штыри вилки попадают в розеточные отверстия, затем они входят внутрь и касаются токопроводящих элементов. Именно в этот момент возникает искра. Далее штыри погружаются в отверстия ещё примерно на десять миллиметров, пока корпус вилки не упрётся в дно розеточного углубления. На это погружение уходит несколько миллисекунд, которые можно задействовать для щадящей зарядки высоковольтных конденсаторов.

Подобные блоки питания дают сильную искру при подключении к розетке

Идея в том, чтобы сначала напряжение подавалось на контакты розетки через балластный резистор, а как только вилка полностью войдёт в розетку, чтобы резистор замыкался микропереключателем. Как реализовать данную идею на практике?

Понятно, что делать это нужно на одиночной розетке, а не на многоместной розеточной колодке, где обычно используются общие шины. Чтобы микропереключатель своей упругой кнопкой не вытолкнул из розетки вилку, предлагаем принять две меры. Во-первых, использовать розетки и вилки европейского стандарта F, которые требуют существенных усилий для соединения и разъединения. Во-вторых, применить микропереключатель с рычагом, в разы снижающим необходимую для нажатия силу. Конечно же нужно проследить, чтобы микропереключатель был рассчитан на переменное напряжение 250 В или выше и ток не менее 2 А.

При задержке, измеряемой миллисекундами, величина балластного сопротивления должна выражаться единицами омов, а не сотнями, как в упомянутой выше статье. Мы сначала взяли для экспериментов сопротивление на 7,5 Ом мощностью 5 Вт, широко используемое в качестве нагрузки при измерении ёмкости ионолитиевых элементов форм-фактора 18650. К сожалению, это сопротивление оказалось чрезмерно большим по габаритам, так что пришлось применить старый добрый двухваттный резистор марки ОМЛТ.

Помимо микропереключателя в розетку можно встроить микротумблер. (В этом случае у розетки должно быть максимально большое углубление, чтобы тумблер поместился на его боковой стороне.) Стоит отметить, что такая конструкция исключает усилие, выталкивающее вилку из розетки, однако вилки подойдут не всякие - некоторые нужно будет доработать с помощью ножа или надфиля, вырезав углубление под поворачивающийся рычаг тумблера.

Если потребуется в розетку с микротумблером вставить плоскую вилку без фланца (вариант: зарядное устройство для смартфона), нужно будет предварительно включить микротумблер вручную.

При работе будьте осторожны, соблюдайте технику безопасности.

Далее следуйте инструкциям на фотографиях.