Во время сборки мощного источника питания был использован силовой трансформатор на 1000 ВА, а в фильтре установлены конденсаторы общей емкостью 20000 мкФ. При испытаниях столкнулись с проблемой броска тока при подключении системы к сети. Даже просто зарядка больших конденсаторов проблематична, поскольку они загружают сеть через вторичные обмотки, хотя трансформатор, обладающий некоторым сопротивлением, несколько уменьшает зарядный ток конденсаторов. Но тут уже проблема заключается в токовом броске от самого трансформатора, который даже вызывал мигание света при старте. Например автотрансформатор на 3 кВт является прекрасным примером почти гарантированного выбивания предохранителей.
Конструкция устройства плавного пуска проста и основана на задержке включения реле на несколько секунд. Всё это время трансформатор питается через резистор на несколько десятков ом. Он эффективно устраняет всплеск тока, который выбивает предохранители в щитке.
Схема плавного пуска сетевого трансформатора
Схема содержит также варистор для плавного пуска, а также сетевой фильтр, который был вытащен из старого ATX.
Система работает отлично, она работает уже долгое время в источнике питания, с настройкой на время задержки 0,5 с. Даже после десятка быстрых включений предохранитель не выбивается.
На плате имеется выход обозначенный TRAFKO, предназначенный для силового трансформатора, питающего периферию. Резистор, обозначенной как R6, должен быть выбран для временной сетевой нагрузки. В данном случае он имеет значение 68 Ом 5 Вт, и даже после частых запусков он лишь немного теплый, поэтому можно использовать более низкий по мощности резистор. Диапазон сопротивления составляет от 40 Ом для больших трансформаторов – до примерно 100 Ом для небольших. Время задержки запуска реле регулируется конденсатором C5. Для конденсатора емкостью 1 мкФ время задержки составляет 0,5 с. Оно может свободно увеличиваться.
Значения элементов для сетевого фильтра не описаны, но вы можете использовать старые системы фильтров из блоков питания компьютера. В проекте использовался дополнительно варистор, для него нет места на печатной плате, поэтому он должен монтироваться отдельно.
Стоит ли усложнять схему тиристором?
Некоторые в устройствах плавного пуска трансформаторов предпочитают использовать оптрон MOC3040 + тиристор, который включал бы нагрузку при прохождении синусоиды через ноль. Но в индуктивных элементах, таких как трансформаторы в частности, даже когда амплитуда синусоидальной волны проходит через ноль, сигнал достигает своего максимума! Индуктивные элементы должны включаться как раз при максимальной амплитуде напряжения. Если мы соединяем индуктивный элемент с нулевым напряжением, то ток в некоторых случаях растёт до высокого значения.
Тороиды особенно неприятны в этом отношении, потому что одно из их преимуществ (малая индуктивность рассеяния) в этот момент превращается в недостаток.
С практической стороны лучше всего построить схему симисторного управления на микроконтроллере, который будет обнаруживать нуль и далее точно учитывать 1/4 периода напряжения в сети. Вот только не проще ли собрать по приведённой выше схеме, не усложняя дело контроллерами?
