Назначение
Перед радиолюбителями, занимающимися конструированием звукоусилительной аппаратуры почти всегда встаёт проблема защиты УМЗЧ и его блока питания (БП) от импульсных перегрузок в момент включения сетевого напряжения.
В сети и печатных изданиях регулярно публикуются описания подобных устройств. Однако одни из них защищают только сам УМЗЧ, оставляя без защиты БП, другие – обеспечивают не плавное, а ступенчатое нарастание напряжения сети.
Этих недостатков нет у предлагаемого вниманию читателей устройства, реализующего «мягкое» включение УМЗЧ. В схеме нет коммутирующего реле, что позволило повысить надёжность узла защиты и уменьшить его габариты.
Схема электрическая
Транзистор VT1 через диодный мост VD1…VD4 включён последовательно с первичной обмоткой трансформатора Т1 БП. Выбор полевого транзистора обусловлен высоким входным сопротивлением его управляющей цепи, что позволяет уменьшить потребляемую мощность.
Узел управления состоит из цепей, формирующих напряжение на затворе транзистора VT1 и электронного ключа на транзисторах VT2VT3.
Первая цепь образована элементами VD6, С1, R1, R2, VD5, С3, устанавливающими начальное напряжение на затворе транзистора VT1. Во вторую – входят элементы VD8, R3, R4, С2, С4, обеспечивающие плавное нарастание напряжения на затворе транзистора VT1. Стабилитрон VD5 ограничивает напряжение на затворе транзистора VT1 и защищает его от пробоя.
В исходном состоянии конденсаторы цепей узла управления разряжены, поэтому в момент замыкания контактов сетевого выключателя напряжение на затворе транзистора VT1 относительно его истока равно нулю и ток цепи исток-сток отсутствует.
Это означает, что ток в первичной обмотке трансформатора Т1 и падение напряжения на ней также равны нулю.
С приходом первого положительного полупериода сетевого напряжения конденсатор С1 начинает заряжаться через цепь VD6, VD3 и в течение этого полупериода заряжается до амплитудного значения сетевого напряжения.
Напряжение VD7 определяет начальное напряжение затвор-исток транзистора VT1 которое устанавливается близким к пороговому значению 2…4 В. Через несколько периодов сетевою напряжения импульсы тока, протекающие через конденсатор С4, зарядят его до напряжения, превышающего напряжение отсечки транзистора VT3.
Электронный ключ на транзисторах VT2, VT3 закрывается, и конденсатор С2 начинает заряжаться через цепь VD8, R3, R4, R2, VD3.
Напряжение затвор-исток транзистора VT1 определяется в это время суммой напряжения на VD7 и плавно возрастающего напряжения на конденсаторе С2.
По мере роста этого напряжения транзистор VT1 открывается и сопротивление его канала исток-сток становится минимальным. Соответственно напряжение на первичной обмотке трансформатора Т1 плавно увеличивается почти до величины сетевого напряжения.
Дальнейший рост напряжения затвор-исток транзистора VT1 ограничивается стабилитроном VD5. В установившемся режиме падение напряжения на диодном мосте и транзисторе VT1 не превышает 2..3 В, так что на дальнейшую работу БП УМЗЧ это практически не влияет.
Длительность наиболее тяжёлого режима работы транзистора VT1 не превышает 2..4 с, поэтому рассеиваемая им мощность невелика.
Электронный ключ на транзисторах VT2, VT3 быстро разряжает конденсатор С2 после выключения БП УМЗЧ или при кратковременных перебоях в сети питания и подготавливает узел управления к повторному включению.
Конструкция и детали
Чертёж печатной платы показан на рисунке выше.
Транзистор VT1 может быть заменён на отечественный КП707В или КП809Д. Важно, чтобы сопротивление его канала в открытом состоянии было минимальным, а предельное напряжение исток-сток составляло не менее 350 В. Вместо транзистора VT2 можно использовать КТ3102Б, В, а вместо VT3 – КП103И, Ж.
Транзистор VT1 необходимо снабдить небольшим теплоотводом площадью 10…50 см^2.
