V okamžiku
zapnutí vznikne (vlivem magnetizačního proudu transformátoru a nenabitého
filtračního kondenzátoru zdroje) velký impulsní odběr, který je tím větší,
čím více se průběh síťového napětí v okamžiku zapnutí blíží 90°
nebo 270° periody. U zesilovačů většího výkonu (asi od 200 W na kanál),
jejichž síťový transformátor a filtrační kapacity jsou již značně velké,
může být proudový náraz tak silný, že způsobí výpadek běžného 10 A
jističe v síťovém rozvodu. Vnitřní odpor velkého transformátoru takovýchto
zesilovačů je tak malý, že jeho zkratový příkon může dosáhnout několik
kW, jinými slovy nabíjecí proudy filtračního kondenzátoru dosahují desítek
ampérů. Tento proud je zpravidla větší než maximální proud povolený výrobcem,
což vede ke značnému snížení životnosti kondenzátorů, neboť se časem
přepálí vnitřní přívod k elektrodám.
Z popsaných důvodů je bezpodmínečně nutné zesilovač většího
výkonu vybavit obvodem, který proudový náraz zmenší. Často se proto používá
předřadný odpor na primární straně transformátoru, který je po chvíli
zkratován, zpravidla pomocí relé. Velikost odporu je kompromisem mezi
velikostí proudového nárazu (čím větší R, tím menší I) a velikostí
druhého proudového nárazu, který vznikne zkratováním (čím menší R, tím
menší I). Výhodou tohoto řešení je jednoduchost a cena, nevýhodou onen
druhý proudový náraz.
Druhý způsob spočívá v použití fázově řízeného triaku, který je
postupně otevírán v rozsahu 0° až 90° , případně 180° až 270°
periody. Po úplném náběhu je pak zkratován pomocí relé, aby nezpůsoboval
rušení. Výhodou je naprosto plynulý náběh s minimálním proudovým rázem,
nevýhodou větší složitost a cena obvodu.
Nejvýkonnější typ DPA880 (DPA330, DPA380, DPA440 bychom měli) musíme tedy bezpodmínečně vybavit obvodem potlačujícím proudový náraz. V zesilovači DPA1000 byl použit fázově řízený triak s obvodem MAA435. Zapojení pracuje výborně, ale má jednu nevýhodu. Vlivem tolerance součástek není přesně definovaná doba náběhu, což je z jistých důvodů nevhodné, a proto jsem v novém zařízení použil zapojení s předřadným odporem. I tento modul je univerzální, lze jej tedy použít i v jiných přístrojích.
Popis funkce
Časová
posloupnost přítahů relé (toto relé versus relé výstupních ochran) musí
být přesně definovaná - relé ochran musí přitáhnout později. Protože
vzájemné logické svázání je z bezpečnostního hlediska vyloučené, je
použit identický časovací obvod, jaký je v modulech ochran, zapojený ovšem
pro menší časové zpoždění (IC1).
Funkce časovacího obvodu je podrobně popsána u modulu ochran.
Transformátor Tr1 je v provedení pro plošné spoje, 1.8 VA, sekundární napětí
18 V. Je zkratuvzdorný (vnitřní odpor je relativně vysoký), není nijak jištěn.
Proudový impuls při zapnutí je dán prakticky pouze odporem R10
a má tedy velikost přibližně 7 A. Teoretická zatížitelnost rezistoru by měla
být asi 1.5 kW, protože odběr proudu má impulsní charakter, lze jej výkonově
mnohonásobně poddimenzovat. Pro transformátory pro typ DPA880 vyhoví
rezistor o zatížitelnosti 10 W, pro slabší transformátory i menší. Časovací
obvod přitáhne relé asi po 1.25 sekundy, kdy jsou filtrační kondenzátory
zdroje nabity asi na 95 %, takže druhý proudový impuls je již velmi malý a
kontakty relé nijak netrpí. Relé v modulech ochran nejsou v tomto okamžiku
ještě sepnuté (asi po 5 sekundách), zesilovač odebírá ze sítě pouze
klidový příkon, relé tedy prakticky nespíná pod proudem a jeho předpokládaná
životnost bude tedy velmi vysoká. Při poruše časovacího obvodu nebo relé
by byl po přítahu relé celý příkon zesilovače veden přes R10, který by
v tomto případě zcela jistě shořel. Je proto jištěn pojistkou, FU1, jejíž
hodnota může být díky impulsnímu zatížení značně poddimenzovaná (2
A). Jiným řešením by bylo použít rezistor s bimetalovaou pojistkou, které
se používají hlavně v televizorech. Modul je univerzální, lze jej použít
i v typech DPA330, DPA380, DPA440 (u slabších typů je jeho aplikace vcelku
zbytečná) a i v jiných konstrukcích, bude-li ovšem splněna podmínka časové
posloupnosti přítahu relé (použijete-li modul měkkého náběhu zdroje v
jiných zesilovačích, je nejvýhodnější použít i na těchto stránkách
popsaný systém ochran).
