Плавное включение

В современной электронике повсеместно используются различные импульсные блоки питания (БП). Характерная особенность мощных импульсных БП - высокий входной ток в момент подсоединения к электросети, когда накопительные электролитические конденсаторы заряжаются через диодный мост всего за один-два полупериода сетевого напряжения. Тем читателям, которые хотели бы избегать скачков тока, предлагаем изготовить устройство плавного включения (мягкого пуска) БП.

Поводы к применению подобного устройства могут быть разные. Это искрение контактов в момент подключения, риск срабатывания автоматических выключателей в распределительном щитке, влияние искры на работу другой аппаратуры (например, щелчки при прослушивании записей или радиопередач через музыкальный центр), опасность преждевременного выхода домашней электроники из строя. Те, кто с паяльником на «ты», могут встроить схему мягкого пуска в блок питания или изготовить её в виде отдельного приспособления.

Принцип плавного подключения БП очень прост. Сначала диодный мост, находящийся на входе импульсного преобразователя, подсоединяется к сети через мощный резистор R1, который обеспечивает постепенный заряд накопительного конденсатора C1 (см. рисунок на шаге 2). Через три секунды срабатывает реле, шунтирующее резистор. Важно, чтобы за это время резистор не успел перегреться. Имейте в виду, что в течение этих трёх секунд блок питания не должен быть нагружен. Питаемое им устройство, будь то компьютер-моноблок или что-либо другое, нужно включать уже после того, как отработает алгоритм мягкого пуска БП.

Для сборки схемы удобно применить стандартный релейный модуль SR0039-12-1L либо аналогичный, состоящий из реле и управляющего им ключевого транзистора. Другой вариант - самостоятельно собрать такой модуль на основе биполярного транзистора и силового реле с нормально разомкнутыми контактами. Для схемы потребуется вспомогательный маломощный БП. Чтобы упростить задачу, мы рекомендуем воспользоваться реле с напряжением срабатывания 5 В (например, NCR NRP 12-C05DH); в этом случае можно применить любое зарядное устройство от сотового телефона.

Если предположить, что вспомогательный БП запускается мгновенно, то напряжение на конденсаторе C2 должно достичь порога срабатывания ключа (0,8-1 В) за три секунды. Исходя из этого условия с учётом напряжения вспомогательного блока питания U рассчитывается постоянная времени для цепочки R2C2. При U = 12 В она составит 45 секунд, а при U= 5 В - 20 секунд. Это значит, что при ёмкости C2 = 2200 мкФ сопротивление R2 должно иметь номинал соответственно 20 или 9,1 кОм.

Обратите внимание, что параллельно обмотке реле подсоединён обратно включённый диод. Он защищает транзистор от пробоя в момент обесточивания схемы, когда обмотка высвобождает энергию, накопленную в магнитном поле. Сам транзистор должен иметь коэффициент передачи тока не менее ста и должен быть способным выдержать коллекторный ток, достаточный для срабатывания реле (обычно в пределах 0,2 А). Для нашей задачи годятся, например, полупроводниковые приборы КТ3102АМ и 2N2222A.

При сборке схемы проследите, чтобы резистор и реле были включены в цепь фазы, а не нулевого провода. Может оказаться, что после отсоединения от сети вспомогательный блок питания ещё долго будет выдавать напряжение, так что при повторном мягком пуске задержка срабатывания реле сильно сокращается. В этом случае нагрузите вспомогательный БП балластным сопротивлением.

Наглядности ради мы собрали схему в прозрачной пластмассовой коробке для хозяйственных мелочей. В качестве вспомогательного блока питания взяли первый попавшийся драйвер от светодиодной лампы (стабилизатор тока), нагруженный на мощный стабилитрон Д815Д. Это решение хорошо подходит для экспериментов, поскольку БП занимает минимум места, но не годится для постоянной эксплуатации, так как стабилитрон сильно нагревается. Испытывали устройство мягкого пуска с блоком питания мощностью 230 Вт от компьютера HP Compaq.

При работе не торопитесь, будьте аккуратны, соблюдайте технику безопасности. Далее следуйте инструкциям на фото.