Power supply unit soft start and surge protection module
Power Utilities

Power supply unit soft start and surge protection module

Pleasant sensation of easiness and reliability at high surge currents at single device

Overview

Files

Bill of materials

Description

В своем ежедневном общении с бытовой электрической техникой мы уже почти не представляем себе варианты ее включения в работу с помощью морально устаревших электро-механических тумблеров, которыми оснащались например, телевизоры в эпоху СССР. И в большинстве случаев, за небольшим исключением, все наши любимые домашние помощники приводятся в действие легким прикосновением пальца. Телевизоры, стиральные машины, звуковоспроизводящее оборудование, мобильные устройства - все они подчиняются легким и простым жестам наших рук. Как это уже понятно, речь в данном проекте пойдет о реализации возможности включения наших с вами "самоделов" (например, блоков питания) с помощью кнопочных микровключателей, однако данное устройство поддерживает и еще одну очень важную для блоков питания (далее БП) функцию – защиту от пусковых токов силового трансформатора. 

Принцип работы

Первая часть нашего устройства – это небольшой встроенный БП управления на +12 вольт на базе регулятора 7812, целью которого является работа контактных реле и питание CD4027. В этом проекте, трансформатор для этого БП управления я разместил вне платы, на внешней стороне задней стенки корпуса БП, хотя вас ничего не останавливает от того, чтобы реализовать плату с размещением трансформатора на плате или сделать отдельный вывод с главного. 

Вторая часть – плавный старт, с помощью которого наш БП может быть пущен в работу. Он реализован на базе CD4027 – J-K Триггера включенного как T-триггер. При нажатии микровключателя устанавливаемого на передней панели БП, состояние триггера меняется и его выход включает первый транзистор BC547B который приводит в действие первое реле ток через замкнутые контакты которого начинает течь через три 10-ваттных токоограничительных резистора, каждый по 150 Ом. Через задержку, время которой устанавливается резистором и конденсатором, включается второй триггер CD4027, который через транзистор BC557B замыкает второе реле включающее прохождение тока в обход группы токоограничительных резисторов. Таким образом, пагубные для фильтрующих конденсаторов, выпрямителей и самого трансформатора, пусковые токи, снижаются на время запуска до приемлемых значений.

Files

Project schematics / Power supply unit soft start and surge protection module
Title Version Creation date Copyright notice Software Download link
Schematics
1.0 6/22/2017 Delian Diver DipTrace Schematics Download PDF

Bill of materials

Main PCB
# Value Quantity Designator Comment
Semiconductors
1 1N4148 3 D1, D2, D3
2 1N4002 1 D4
3 1A bridge rectifier 1 D5 D5: W01M-BP
4 BC557B 1 Q1
5 BC547B 1 Q2
6 CD4027 1 U1
7 7812 1 U2
Resistors
1 100K 1 R1
2 150 3 R10, R8, R9 R10: 10W, R8: 10W, R9: 10W
3 1.8K 1 R2
4 1M 1 R3
5 10K 2 R4, R5
6 47K 1 R6
7 2.2K 1 R7
Capacitors
1 1uF 2 C1, C3 C3: Timing cap
2 0.1uF 2 C2, C7 C7: Decoupling capacitor
3 220n 1 C4
4 1000uF 1 C5 C5: Electrolytic 25V
5 10uF 1 C6 C6: Electrolytic 25V
Relay
1 12V/8A 2 K1, K2 K1: Schrack RP920123, K2: Schrack RP920123