Плавный запуск трансформатора, тороидальные трансформаторы обычно используются в источниках питания для электронного оборудования. У них есть ряд преимуществ и очень существенный недостаток. При подключении к сети они могут генерировать очень большой импульс тока. Это может привести к «сгоранию» предохранителей. Причиной этого является возможность временного насыщения сердечника. Чтобы избежать неприятных последствий этого явления, просто используйте эту схему.
Схема обеспечивает «плавное» включение трансформатора. При включении трансформатора, к нему последовательно подключается дополнительный резистор, он ограничивает импульсный ток. Схема плавный запуск трансформатора показана на рисунке.
Разряд конденсатора C3 обеспечивается транзистором T2, BC337 с максимальным током 1А, который после отключения сетевого напряжения открывается током базы, протекающим через резистор R7. Во время нормальной работы этот транзистор закрыт, потому что он проводит транзистор T1, который замыкает базу с эмиттером T2.
Транзистор Т1 открыт только при наличии сетевого напряжения. Транзистор T1 открывается током, протекающим через резисторы R4, R6, и небольшой конденсатор C2 фильтрует это напряжение и обеспечивает постоянное открытие транзистора T1. Без конденсатора C1 транзистор T1 будет закрываться каждые 10мс, а T2 — открываться, что приведет к ненужной потере энергии накопительного конденсатора C3.
Диоды D5 … D7 нужны для того, чтобы такая система быстрого отключения «запускалась» после включения сетевого напряжения. А именно, сначала откроется транзистор Т1, который заблокирует Т2, и только после этого напряжение на С3 увеличится.
Дополнительный двухцветный светодиод D14 отображает состояние реле: в течение некоторого времени после включения он загорается красным предупреждающим сигналом, когда реле находится в состоянии покоя, когда ток из сети протекает через ограничивающий резистор R9. Через некоторое время он становится зеленым, чтобы подать сигнал что сетевое напряжение подается непосредственно на трансформатор.
Строго говоря, светодиод D14 следует рассматривать как вспомогательный индикатор. Когда горит зеленый диод не является окончательным доказательством того, что активные контакты второй цепи действительно закорочены, а только показывает, что реле сработало. Реле REL1 имеет два независимых переключающих контакта. Если окажется, что после длительного использования основные рабочие контакты перегорели, резистор R9 не будет закорочен, а индикатор загорится зеленым.
Для этого предусмотрена дополнительная сигнальная цепь звуковая с зуммером. Если главные контакты сгорят, во время работы на R9 произойдет падение напряжения и прозвучит звуковой сигнал зуммера Y1. Сигнал зуммера, возникающий во время работы, означает, что контакты реле сгорели или, произошел другой сбой, из-за которого реле не отработало.
Во время нормальной работы, во время включения, напряжение на зуммере и конденсаторе C4 не сможет подняться до уровня, заставляющего зуммер сработать, из-за короткого времени задержки, порядка 200мс, и значительного сопротивления R10 … R13 и емкости C4. Только в случае неисправности, если реле не замыкает резистор R9, напряжение на зуммере и на С4 будет наблюдаться в течение длительного времени. Именно по этой причине в роли С4 предусмотрен танталовый конденсатор, потому что простой алюминиевый «электролит» может деформироваться в течение длительного времени, и эта цепь после длительного периода бездействия не сможет выполнять свою предписанную роль.
Вы, конечно, при желании можете отказаться от светодиода D14. Если оба диода D14 не запаяны, то, конечно, вам не следует устанавливать резистор R8, а в качестве REL1 вы также можете использовать реле с одной парой контактов, которое имеет внутренние замкнутые контактные клеммы, например RM83-24V. Никаких других изменений в схеме не требуется (чтобы быть уверенным, вы можете дополнительно обрезать дорожки, ведущие к точкам пайки D14).
Плавный запуск трансформатора схема которого собрана на печатной плате, показанной на рисунке.
Плавный запуск трансформатора схема которого не нуждается в настройке, и собранная без ошибок с заведомо исправных деталей будет работать сразу. Плата предназначена для реле RM82, RM84 и их эквивалентов. На фото показана модель с реле RM82-24VDC.
Из-за дополнительного тока, протекающего через R7 и R8, напряжение на C3 немного ниже, чем в стандартной версии. В модели при напряжении сети 230В было напряжение 22,6 В. 24-вольтовое реле работает хорошо и при 18 … 19 В, поэтому нет причин для беспокойства.
Вы даже можете уменьшить значение R8 до 2,2k. Для увеличения яркости светодиодного индикатора, также возможно уменьшить или увеличить емкость C3 в диапазоне 100 мкФ … 1000 мкФ (35 В или 40 В), потому что из-за наличия защитной цепи с транзисторами T1 и T2 время отключения всегда будет очень коротким. Стоит отметить, что условием быстродействия является наличие нагрузки — «тороидального трансформатора», подключенного к клеммам ARK2, что очевидно в работающей схеме.
Поэтому вам не нужно беспокоиться, если во время испытаний, когда трансформатор не подключен, время отклика транзисторов T1, T2 было во много раз больше, это связано с разрядкой С1 после выключения сетевого напряжения. В каждом случае необходимо использовать конденсатор серии С1 с рабочим напряжением 400В или лучше, 630В, такой емкости, чтобы в установившемся режиме на катушке реле напряжение составляло 90 … 110% от его номинального напряжения. Вот и все всем всего доброго.