Мой HTPC проект

Блог о создании домашнего кинотеатра и устройств для высококачественного звуковоспроизведения

HTPC (Home Theatre Personal Computer) — персональный компьютер, оснащенный программным и аппаратным обеспечением, позволяющим использовать его в качестве компьютера для домашнего кинотеатра.

Модуль софт-старта

26.03.2011

В блоке питания УМЗЧ медиацентра установлены конденсаторы очень большой ёмкости, более 20 тыс. мкФ. В момент включения усилителя, когда конденсаторы полностью разряжены, выпрямительные диоды кратковременно работают в режиме короткого замыкания, пока конденсаторы не начнут заряжаться. Это отрицательно влияет на долговечность и надёжность диодов. Кроме того, высокий пусковой ток БП может вызвать перегорание предохранителя или даже срабатывание автоматов в квартире.

Для ограничения пускового тока в цепи первичной обмотки трансформатора устанавливают модуль софт-старта - "мягкого" включения УМЗЧ.

софт-старт УМЗЧ

С разработкой модуля софт-старта получилась целая эпопея.

На фото выше - первый вариант модуля, сделанный по традиционной схеме. К сети постоянно подключен бестрансформаторный блок питания, дающий ток для питания обмоток двух реле, первое из которых подключает трансформатор к сети (через сетевой фильтр в левом верхнем углу платы). В разрыве провода первичной обмотки включены 2 цементных резистора, и через 2 секунды после включения второе реле их шунтирует. Таким образом, сначала трансформатор включается через мощные резисторы, ограничивающие пусковой ток, а затем эти резисторы замыкаются контактами реле. На резисторах на всякий случай установлен термопредохранитель, размыкающий сеть в случае их перегрева (это может произойти, если по каким-то причинам второе реле не сработает).

Схема работала вполне надёжно, но у неё был существенный недостаток - она издавала громкие щелчки, 2 раза при включении и 1 раз при выключении. Днём с этим ещё можно было бы смириться, но ночью щелчки гремели бы на всю комнату.

В результате я принялся за разработку второй версии софт-старта, бесшумной.

софт-старт УМЗЧ

Здесь резисторы шунтировались цепью из диодного моста и высоковольтных полевых транзисторов IRF840. Полевики управлялись одновибратором на микросхеме К561ЛА7. Питание для неё давал отдельный малогабаритный трансформатор. Также в схему была добавлена цепь, отсекающая постоянную составляющую сетевого переменного тока.

Эта схема мало того что получилась слишком сложной, так ещё и работала нестабильно. Поэтому я начал искать более простое и надёжное решение.

Возникла идея подавать напряжение на трансформатор плавно от нуля через всё те же полевые транзисторы. Начался поиск вариантов управления транзисторами.

Было собрано несколько вариантов управления транзисторами, и каждый раз они взрывались в момент включения. После третьего взрыва, когда осколки транзистора пролетели в сантиметре от глаза, я стал включать плату через удлинитель, выглядывая из-за угла.

В конце концов родилось относительно простое и надёжное решение.

софт-старт УМЗЧ на полевом транзисторе

Модуль объединяет в себе сетевой фильтр, мягкий старт и цепь фильтрации постоянной составляющей. На входе установлен варистор VDR1, фильтрующий импульсные помехи. В разрыве цепи включен диодный мост VD2, который закорачивается полевым транзистором VT1. В момент включения напряжение на затворе транзистора плавно нарастает благодаря цепочке из резисторов R3-R6 и конденсатору C5. Напряжение 5 В на эту цепочку подаётся с интегрального стабилизатора DA1, питающегося непосредственно от сети через резистор R1, диод VD1 и стабилитрон VD3. Таким образом, транзистор плавно открывается, шунтируя диодный мост и вызывая плавное нарастание напряжения на первичной обмотке трансформатора от нуля до напряжения сети. Этот процесс хорошо виден по плавному загоранию светодиода, включенного на выходе устройства.

На схеме не показана цепь включения усилителя от модуля управления, которую я добавил позже. Она образована включением высоковольтного оптосимистора в разрыв цепи R1-VD1.

Элементы C2, C6-C8 и дроссель (который я забыл обозначить на схеме) образуют помехоподавляющий фильтр. Элементы VD5-VD8, C9-C11 и R7 отсекают постоянную составляющую сетевого напряжения. Этот постоянный ток появляется вследствие низкого качества и перегрузок электросетей и способен вызывать подмагничивание и нагрев сердечника трансформатора.

софт-старт УМЗЧ на полевом транзисторе

Финальная версия модуля, установленная в медиацентре.

HTPC

Размещение блоков в корпусе HTPC
15.12.2012

Схемотехника усилителя HTPC
07.09.2011

Звуковая карта
14.06.2011

Модуль софт-старта
26.03.2011

Блок питания аналоговой части HTPC
12.02.2011

Блок питания компьютерной части HTPC
04.01.2011

Планирование и сборка корпуса
15.08.2010

Шестиканальный регулятор громкости домашнего кинотеатра
05.08.2010

Материнская плата Gigabyte GA-MA78GM-S2H. Unboxing
15.05.2010

Принципы построения домашнего кинотеатра
12.05.2010

Составляем список комплектующих
07.04.2010

Цели и задачи
06.04.2010

Предыстория, часть третья. Домашний кинотеатр
05.04.2010

Предыстория, часть вторая. Звук и компьютер
04.04.2010

Предыстория. Начало пути
03.04.2010

Другие проекты

Простой ЦАП на PCM2704 с гальванической развязкой USB
05.10.2014

Аудиокомплекс «Асгард»
30.01.2014

Император-II
02.12.2012

ЦАП + усилитель для наушников
10.10.2012

Император
15.02.2012

Колонки из чего попало
03.08.2011

Ремонты и твики

Ещё один твик Sven BF-11
27.01.2014

Твик компьютерной акустики Sven BF-11
12.04.2013

Статьи

Аварийное освещение от компьютерного бесперебойника
22.12.2014

Соединительные (межблочные) кабели
18.07.2014

Как варить трансформаторы
06.09.2013

Моя идеология
15.02.2013

 

Копирование и дальнейшее использование текстовой и графической информации не разрешается. Автор не вступает в переписку и обсуждение опубликованных на сайте материалов.