PDA

Zobacz pełną wersję : Softstart do wzmacniacza



taz
17.10.2014, 21:14
Projekt powstał na prośbę kilku użytkowników forum. Na rynku dostępny jest spory wybór softstartów, mój układ nieco odbiega od konkurencji :)
https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/thumbs/7wtpfm3dihqvroxaci5a_1413571312.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/7wtpfm3dihqvroxaci5a_1413571312.jpg)

Cały układ zasilany jest przez mały transformator co skutecznie izoluje elementy sterujące od napięcia sieciowego.

Softstart działa w następujący sposób:
- po załączeniu zasilania wymuszany jest stan niski na wyjściu przerzutnika typu D
- w chwili naciśnięcia przycisku monostabilnego, bądź wyzwoleniu układu poprzez transoptor, załącza się pierwszy przekaźnik, transformator końcówek mocy załączany jest poprzez rezystory mocy
- po paru sekundach następuje załączenie drugiego przekaźnika, który zwiera rezystory mocy, procedura uruchomienia jest zakończona
- ponowne naciśnięcie przycisku, lub wyzwolenie przy pomocy transoptora, powoduje wyłączenie obydwu przekaźników

Niektóre przyciski monostabilne zawierają LEDa do podświetlania, mój układ zasila tego LEDa w dwojaki sposób. W chwili gdy przekaźniki są wyłączone, prąd LEDa jest ograniczony przez opornik R9, po załączeniu przekaźników R9 jest zwierany i LED będzie świecił maksymalnie. Zasilanie LEDa wynosi 12V.

Przycisk monostabilny został podpięty równolegle do wyjścia transoptora. Umożliwia to sterowanie softstartu poprzez inny sterownik. Do wyzwolenie układu potrzeba około 8 mA prądu.

Na płytce znajduje się również DC blocker, myślę że przyda się to osobom, które mają problemy z jakością napięcia sieciowego :)

Schemat:
https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/thumbs/s8aqle1x0k8pbcemikb8_1415131993.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/s8aqle1x0k8pbcemikb8_1415131993.jpg)

PCB:
https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/thumbs/vhh3bc27fxkalb7eht93_1413572737.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/vhh3bc27fxkalb7eht93_1413572737.jpg)

Montaż nie powinien nastręczać problemów. Zaczynamy od zwór, są 2 i zostały oznaczone na PCB. Następnie małe rezystory, diody, złącza, małe kondensatory, tranzystory, przekaźniki, duże kondensatory, rezystory mocy, mostek prostowniczy, transformator, bezpiecznik. Wartość bezpiecznika należy dobrać do zastosowanego transformatora końcówki mocy.

Uwagi do układu i możliwe modyfikacje.

Rezystor R9 wpływa na intensywność podświetlania przycisku monostabilnego. Myślę że warto spróbować różnych wartości tego rezystora :) Jeśli ktoś nie ma przycisku z podświetlaniem może nie montować elementów R9, R12 i T3.

Zmiana wartości kondensatora C5 wpływa na wydłużenie/skrócenie czasu załączania układu. Obecnie wynosi on około 4s.

Pod transoptorem znajdują się dwie zworki. Zamontowałem je na wypadek gdyby ktoś miał sterownik z wyjściem z transoptorem. W takiej sytuacji nie montujemy R10 oraz transoptora na pcb softstartu, zwieramy obydwie zworki i podpinamy układ pod zewnętrzny sterownik. Do wyzwolenia przerzutnika potrzeba około 8 mA.

Na pcb uciekły mi opisy gniazd zasilających na dolną stronę. Zasilanie softstartu podpinamy do złącza które jest bliżej bezpiecznika, natomiast transformator końcówki mocy do gniazda bliżej rogu płytki.


P.S.
Po zakończeniu prac nad preampem biorę się za coś "grubego" :biggrin:

dolphin123
18.10.2014, 11:24
Przypominam że reklama jest niezgodna z regulaminem i sprzedaż odbywa się za pomocą odpowiedniego działu..

taz
18.10.2014, 13:08
Jest 100n tuż obok przerzutnika, oznaczenie C3 :)

taz
20.10.2014, 18:41
Dołączam spis części
8409

taz
01.11.2014, 16:29
Część osób pyta o możliwość podpięcia przycisku bistabilnego. Istnieje taka możliwość, ale układ wymaga niewielkiej przeróbki. W takim przypadku nie montujemy elementów D5, C8, R11 oraz IC2 (przerzutnik typu D). Należy również wlutować zworę, która połączy pin nr 1 z pinem nr 3 przerzutnika. Fotka pokazuje, które piny należy połączyć.
https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/thumbs/ixryl20kd1eree0np1ki_1414219300.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/ixryl20kd1eree0np1ki_1414219300.jpg)

taz
04.11.2014, 22:09
Na schemacie i spisie części zakradł się czeski błąd. Trafo ma być TEZ 2VA/15V.

scythe1123
12.11.2014, 19:04
Czemu 15V? Jak i tak to później jest stabilizowane do 12V

taz
12.11.2014, 19:23
Małe trafa mają w stanie jałowym wysokie napięcie wtórne, które przysiada pod obciążeniem. Stabilizator potrzebuje min 2 V różnicy napięć między wejściem a wyjściem. Ja robiłem wszystkie testy na trafie 15V i działało prawidłowo. Z trafem 12V powinno działać, ale nie daje gwarancji, że przy wahaniach napięcia sieciowego będzie w 100% sytuacjach prawidłowo. Prosta kalkulacja 230V +/- 10% a zatem na wyjściu trafa również dostaniemy +/-10%. Z 12V będzie to przedział 10,8 do 13,2 V. 10,8*1,41=15,3 V To tak na styk wychodzi :)

scythe1123
12.11.2014, 19:46
No wychodzi na styk ale i tak to powinien kondensator zamortyzować, a tak trochę więcej energii w ciepło jest zamieniane :)
Zobaczę co lokalny sklep będzie miał do zaoferowania i tak zazwyczaj trafa mają trochę większe napięcie niż nominalne, a wersja 12V będzie miała większą obciążalność prądową.
Oprócz tego, że wzmacniacz się wyłączy mogą być jakieś inne negatywne skutki przy spadku napięcia?

taz
12.11.2014, 19:54
Oprócz tego, że wzmacniacz się wyłączy mogą być jakieś inne negatywne skutki przy spadku napięcia?
Cisza zamiast muzyki :)

Wiesz ja rozważyłem skrajny przypadek. Nie chcę akcji, że ludzie zakupią części i się okaże, że nie działa. Tak jak już nadmieniłem, testowałem na trafie 15V i problemów nie było.

dzwiedziu
13.11.2014, 17:51
Miałem chwilę czasu i polutowałem.
Trafko 1,5W 12,5Vac, po obciążeniu 15,5Vdc, w sieci 225Vac.
Działa bez CD na wyłączniku bistabilnym, jak i z CD na chwilowym bez żadnych problemów.
https://ssl.diyaudio.pl/i/15451/thumbs/2l13z4btpm736ig8aifn_1415897009.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/15451/2l13z4btpm736ig8aifn_1415897009.jpg)

taz
21.03.2015, 08:35
Parę osób pytało czy można pod ten softstart podłączyć transformator o mocy 1,5 kVA. Tak można, ale wymaga to niewielkiej przeróbki :)

- C5 na 33 uF/16V ten kondensator można też dać do innych traf, 100 uF to trochu za dużo
- B2 zmieniamy na co najmniej 10 A, może być więcej
- F1 trzeba dobrać do konkretnego trafa
- rezystory mocy, trzeba dać dwie kanapki po 3 sztuki, każda sztuka to 30 Ohm/5W, stąd jedna kanapka ma 10 Ohm, a dwie kanapki spięte szeregowo 20 Ohm

To tyle ze zmian.

taz
09.07.2015, 21:47
Zamieszczam wzór pcb wraz z warstwą opisową :)

kaman777
28.09.2015, 08:59
witam ma ktos do odstapienia jednego pcb??

taz
25.06.2016, 14:26
Nie wiem czy tylko mnie dopadł problem marnie działającego przycisku wandaloodpornego typu chwilowego, nie przypominam sobie aby ktoś narzekał na jego działanie. W każdym razie udało się temu zaradzić.
Przed modem
https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/thumbs/d1c4273c71f7a79166a144987a4107b2_1466854693.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/d1c4273c71f7a79166a144987a4107b2_1466854693.jpg)
Po modzie
https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/thumbs/263f8e4378a8a115f552a671a32cc0ed_1466854694.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/263f8e4378a8a115f552a671a32cc0ed_1466854694.jpg)
Na wykresach kolor żółty to sygnał bezpośrednio z przycisku, kolorem niebieskim jest oznaczone wyjście Q z przerzutnika. Jak widać na pierwszym rysunku drgania styków przycisku były przenoszone na wyjście przerzutnika. Innymi słowy, tzw. debouncing kompletnie nie działał. Po małej modyfikacji układ radzi sobie z drganiami styków. Softstart użytkuję od ponad tygodnia i nie mam z nim najmniejszych problemów. Pojedyncze naciśnięcie przycisku powoduje zmianę stanu przerzutnika na przeciwny.

Czy modyfikację można zaimplementować na pcb z zamówienia? Tak, można. Wymaga to zmiany paru elementów, i niestety transoptor w związku z tym przestanie funkcjonować.

Jak to zrobić? Wzdłuż dłuższego boku przerzutnika IC2 mamy zworkę, w jej miejsce lutujemy rezystor 3,3 kOhm. Od dołu PCB należy przylutować kondensator 100 nF między masę a wejście D przerzutnika (nóżka nr 5). Zamiast kondensatora C4 lutujemy rezystor 47 Ohm, dodatkowo demontujemy rezystor R4. Przepinamy górny pin z gniazda od przycisku w miejsce gdzie R4 łączył się z masą. Dodatkowo na drugim przewodzie, który idzie do przycisku montujemy równoległy obwód RC (1 MOhm + 100 nF). Myślę, że poniższy rysunek powinien zobrazować to lepiej niż powyższy opis.
https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/thumbs/0dd9085f49d610022745225f057db0c3_1466860159.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/0dd9085f49d610022745225f057db0c3_1466860159.jpg)

Poniżej zamieszczam również prasowankę dla osób, które chcą wykonać od początku ten układ. Zawiera ona wszystkie w/w modyfikacje.

Tego PCB nie będę wykonywał w zakładzie, mam w zanadrzu nieco bardziej rozbudowaną wersję, która jest w fazie testów :)

slawek213
25.06.2016, 19:02
Fajny układ. Warty uwagi

Ja wymieniłem w domu bezpiecznik w skrzynce z 220V/10A B na 220V/10A C i nie mam problemów z włączaniem toroidalnego trafa 500W w tonsilu spa 800 mt. To taki stary wzmacniacz 2x 400W na 4Ohm

marcin55246
25.06.2016, 20:41
Ja wymieniłem w domu bezpiecznik w skrzynce z 220V/10A B na 220V/10A C

Genialne posunięcie...

piglet11
25.06.2016, 21:51
Też miałem kiedyś problemy z przyciskami, ale po montażu kondensatora 100nF bezpośrednio na nogach przycisku wszystko ustawało. Nie drążyłem nigdy tego tematu, ale super robotę zrobiłeś z przebadaniem tego zjawiska :). Użyte elementu zapewniają już całkiem fajne opóźnienie :).

Artmag
25.06.2016, 23:07
Fajny układ. Warty uwagi

Ja wymieniłem w domu bezpiecznik w skrzynce z 220V/10A B na 220V/10A C i nie mam problemów z włączaniem toroidalnego trafa 500W w tonsilu spa 800 mt. To taki stary wzmacniacz 2x 400W na 4Ohm
Jednak lepiej zastosować softstart.

slawek213
26.06.2016, 09:29
Jednak lepiej zastosować softstart.

wiele urządzeń mają świetne rozwiązania softstartu np w moim frezie Makita lub odkurzaczu elektrolux. Myśle, że istnieją już scalaki w których jest analizowana sinusoida sieci i w punkcie 0V zostaje załączany odbiornik, tak że prąd udarowy nie spowoduje wywalenia esów.

taz
26.06.2016, 10:30
Zamieszczam jeszcze jedną paczkę z prasowanką. Elektrycznie niczym się nie różni od wersji v1.00, mechanicznie została dostosowana do montażu na płycie montażowej z modushop. Płytka delikatnie urosła, dzięki temu nie trzeba będzie nic wiercić :)

LuSzTi
26.06.2016, 10:42
Myśle, że istnieją już scalaki w których jest analizowana sinusoida sieci i w punkcie 0V zostaje załączany odbiornik, tak że prąd udarowy nie spowoduje wywalenia esów.

Optotriaki zero cross :) Z tym, że ważny jest jeszcze czas włączenia. Np przekaźnik ma już dość długi czas włączenia, dodatkowo rozjeżdżający się. Można używać triaków, ale to zwykle na mniejsze moce.

szastal
28.09.2016, 22:24
Nie wiem czy tylko mnie dopadł problem marnie działającego przycisku wandaloodpornego typu chwilowego, nie przypominam sobie aby ktoś narzekał na jego działanie. W każdym razie udało się temu zaradzić.
Przed modem
https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/thumbs/d1c4273c71f7a79166a144987a4107b2_1466854693.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/d1c4273c71f7a79166a144987a4107b2_1466854693.jpg)
Po modzie
https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/thumbs/263f8e4378a8a115f552a671a32cc0ed_1466854694.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/263f8e4378a8a115f552a671a32cc0ed_1466854694.jpg)
Na wykresach kolor żółty to sygnał bezpośrednio z przycisku, kolorem niebieskim jest oznaczone wyjście Q z przerzutnika. Jak widać na pierwszym rysunku drgania styków przycisku były przenoszone na wyjście przerzutnika. Innymi słowy, tzw. debouncing kompletnie nie działał. Po małej modyfikacji układ radzi sobie z drganiami styków. Softstart użytkuję od ponad tygodnia i nie mam z nim najmniejszych problemów. Pojedyncze naciśnięcie przycisku powoduje zmianę stanu przerzutnika na przeciwny.

Czy modyfikację można zaimplementować na pcb z zamówienia? Tak, można. Wymaga to zmiany paru elementów, i niestety transoptor w związku z tym przestanie funkcjonować.

Jak to zrobić? Wzdłuż dłuższego boku przerzutnika IC2 mamy zworkę, w jej miejsce lutujemy rezystor 3,3 kOhm. Od dołu PCB należy przylutować kondensator 100 nF między masę a wejście D przerzutnika (nóżka nr 5). Zamiast kondensatora C4 lutujemy rezystor 47 Ohm, dodatkowo demontujemy rezystor R4. Przepinamy górny pin z gniazda od przycisku w miejsce gdzie R4 łączył się z masą. Dodatkowo na drugim przewodzie, który idzie do przycisku montujemy równoległy obwód RC (1 MOhm + 100 nF). Myślę, że poniższy rysunek powinien zobrazować to lepiej niż powyższy opis.
https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/thumbs/0dd9085f49d610022745225f057db0c3_1466860159.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/0dd9085f49d610022745225f057db0c3_1466860159.jpg)

Poniżej zamieszczam również prasowankę dla osób, które chcą wykonać od początku ten układ. Zawiera ona wszystkie w/w modyfikacje.

Tego PCB nie będę wykonywał w zakładzie, mam w zanadrzu nieco bardziej rozbudowaną wersję, która jest w fazie testów :)

Modzik przetestowany i działa bardzo dobrze, niestety wandale z ali po miesiącu używania przestały załączać układ, teraz działa.

taz
13.10.2016, 17:58
Po kilku przymiarkach jak sterować diodą On/Off zostaje przy koncepcji dzwiedzia. Nie miałem diody dwukolorowej bipolarnej pod ręką, z tego powodu na zdjęciach są dwie diody równolegle ze sobą. Układ załączony, dioda świeci na zielono, układ wyłączony, dioda świeci na czerwono.
https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/thumbs/0dd3883765eb33b5d0312bf0cd71f90f_1476374063.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/0dd3883765eb33b5d0312bf0cd71f90f_1476374063.jpg)ht tps://ssl.diyaudio.pl/i/4620/thumbs/111fdab0f5e1033d041b275a658fa5f1_1476374046.jpg (https://ssl.diyaudio.pl/i/4620/111fdab0f5e1033d041b275a658fa5f1_1476374046.jpg)
Pasowałoby zamówić jakieś PCB z zakładu.

Pteterycz
13.10.2016, 18:23
No pasowało by :)

aantek
04.06.2018, 14:06
Optotriaki zero cross :) Z tym, że ważny jest jeszcze czas włączenia. Np przekaźnik ma już dość długi czas włączenia, dodatkowo rozjeżdżający się. Można używać triaków, ale to zwykle na mniejsze moce.

Triaki zwykle służą do załączania znacznych mocy nawet w kilowatach. Przy czym ustosunkowując się do załączenia transformatora w zerze :
- nic to nie da bo problem tkwi w reakcji- "odpowiedzi" załączonego transformatora obciążonego mostkiem prostowniczym oraz znacznymi pojemnościami po stronie wtórnej, a to następuje znacznie wolniej niż narastanie samej sinusoidy. To tak w znacznym uproszczeniu.

Tego typu rozwiązania nie są zbyt eleganckie dla techniki audio z lepszej klasy. Wszelkie układy cyfrowe, to potencjalne źródło szumów. Instalacja takiego "generatora" w klatce Faradaya jakim jest większość obudów wzmacniaczy znacząco pogarsza walory użytkowe wzmacniacza. Przerzutniki D w wersji cmos szczególnie szumią, dlatego jak już to należałoby zastosować pojedyncze bramki, jak to jeszcze czasem stosuje się w rozwiązaniach estradowych przy mocach rzędu kilowata, gdzie szumy o tym poziomie są pomijalne.

Może dlatego też w konstrukcjach hiendowych wykonuje się to w technice analogowej przy wykorzystaniu komparatorów i wzmacniaczy operacyjnych.

Rozwiązanie z transformatorem stan-by ,nawet 0,5W nie jest obecnie eleganckie i polecane w dobie kryzysu energetycznego oraz profilaktyki ekologicznej. Idealnym jest zastosowanie układu zasilanego bezpośrednio z sieci energetycznej i nie pobierającego energii w stanie wyłączenia.