Софт старт для УМЗЧ. Схема устройства плавного пуска для
усилителей и другой РЭА

Плавное включение блока питания (soft-start) как средство борьбы за надёжность радиоэлектронной аппаратуры

Как следует из названия, софтстарт (soft-start) – это устройство, осуществляющее плавное включение блока питания, а точнее, снижающее пусковые токи ИП в начальный момент его включения.
В основном оно используется с электронным оборудованием, потребляющим от сети значительную мощность. Причём, чем больше потребляемая мощность и чем выше номиналы сглаживающих конденсаторов, тем больше пользы от устройства плавного пуска.
Проблема состоит в том, что конденсаторы сглаживающего фильтра в первый момент включения полностью разряжены, их реактивное сопротивление крайне низко, а поэтому и ток, потребляемый ими при заряде, может достигать значительных величин. По мере заряда конденсаторов фильтра, ток снижается и снижается довольно быстро, поэтому перегрузка, вызываемая им, является кратковременной или другими словами - импульсной.

Эксперименты, проделанные на сайте https://electroclub.info/ с несколькими трансформаторами различной мощности выявили импульсную перегрузку по току - в 13 раз по отношению к номинальным токам вторичных обмоток.
Нельзя сказать, что такие импульсные перегрузки трансформатору приятны, однако, благодаря большой тепловой инерции мощных магнитопроводов, не являются для него смертельными.
То же самое можно сказать и про правильно выбранные (с учётом запаса по величине импульсного прямого тока) выпрямительные диоды.
Теперь, что касается электролитических фильтрующих конденсаторов. Несмотря на то, что пусковые импульсные токи через них могут значительно превышать значения предельно допустимых токов (длительных), учитывая кратковременность воздействий - к явно видимым вредным последствиям они не приводят.

Исходя из вышесказанного, можно сделать умозаключение, что устройство софтстарта является опциональным. Однако если мы хотим 100% уверенности в том, что и через десяток лет наш трансформатор в усилителе не загудит, а мощные электролиты останутся в полном здравии, то подобное устройство, осуществляющее плавное включение БП питания, будет совсем не лишним. Что, собственно говоря, и подтверждают некоторые производители аппаратуры.

Ниже приведу схему простого и проверенного временем устройства софтстарта для усилителя Crescendo Millennium Edition от широко известного в узких кругах импортного производителя. Полная схема 137-ваттного усилителя была опубликована в журнале Elektor Electronics, 4/2001.
Вот, что пишет автор статьи T. Giesberts:


Рис.1 Источник питания без проблем, присущих серийным усилителям

Надёжный источник питания является одним из важнейших компонентов усилителя и от него в большой степени зависит окончательное качество звука. Конструкция хорошего источника питания не должна быть сложной. Хорошо известная и широко используемая связка: трансформатор, мостовой выпрямитель и электролитический фильтрующий конденсатор - вполне адекватное решение. Однако здесь не следует пытаться сэкономить, поэтому в блоке питания, показанном на рис.1, используются два электролитических конденсатора емкостью не менее 22 000 МкФ. Спешим отметить, что речь здесь идет о монофонической версии, поэтому для стерео усилителя вам придется построить два таких ИП!

"Задержка включения питания", показанная пунктиром на Рис.1, не является обязательной, но мы бы её очень рекомендовали, особенно при использовании тороидального трансформатора.


Рис.2 Схема задержки включения сети

Эта схема делает именно то, что и предполагает её название, что гарантирует отсутствие чрезмерных скачков тока при включении сетевого напряжения. Принцип действия устройства основан на том, что ток сразу после включения питания ограничивается резисторами R4-R7. По истечении определённого времени (задержки), определяемого величинами ёмкостей C2 и C3, реле срабатывает, а эти резисторы замыкаются контактами реле, что приводит к началу протекания полного тока.

Используемый тип реле следует выбирать, исходя из возможности коммутировать 2000 VA нагрузку.
Напряжение питания для обмотки реле берётся непосредственно из сети через цепь, образованную C1, R3 и B1. Так что с шаловливыми ручонками надо быть поаккуратней, так как существует реальная опасность долбануться об неё током!