Таймер для "мягкого" включения УНЧ

Timvlv

Member
В теме "Кто какие схемы задержки анодного юзает?" выкладывал для обсуждения статью "Цифровой таймер для УНЧ". По результатам обсуждения исправил погрешности и неточности, внес дополнения. Так как объем получился более 300К, разбил на 2 части, в 1 части описание, во 2 части рекомендации. Выкладываю последнюю версию.
Спасибо всем, кто принял участие в обсуждении.
 

Вложения

  • ?????? ??????? ????????? ???_????? 1.doc
    222.5 KB · Просмотры: 437
  • ?????? ??????? ????????? ???_????? 2.doc
    173.5 KB · Просмотры: 216

Grif

Местный
Польза от данного устройства сомнительна, его весьма успешно (лишь требуя "участия" включающего усилитель) заменит один галетный переключатель, имеющий достаточное количество положений/направлений, еще минус - снижение надежности усилителя в целом, из-за дополнительных "наворотов". Но если уж говорить об автоматизации включения, то данную схему можно значительно упростить (сохранив алгоритм). Например, применение счетчика CD4060 или 74HC(T)4060, имеющего в составе "встроенные" инверторы для создания RC генератора, стабильность которого будет вполне сопоставима со стабильностью пер. напр-я в сети, посчитать постоянную времени RC несложно, изменить время задержки - изменив номинал резистора (или конденсатора) в составе этой цепи - то-же проблем не составит. Это позволит исключить цепи формирователя. Далее - зачем блокировать счет контактами реле? Для этого достаточно подать сигнал соотв. лог. уровня на "запрещающий" счет вход счетчика, и так далее...
 

Grif

Местный
Добавлю немного, сильно не вдавался, но примерно вот так (аттач) я бы навскидку сократил "схему"...(реле и питание - не в счет). Счетчик - CD(74HC, HCT)4060. Разряды счетчика можно взять другие, под необходимое время задержки каждой ступени включения... Постоянную времени RC рассчитать так-же...
З.Ы. За позорный рисунок - сорри, на скорую руку "нацарапал" в обед на работе, схемного редактора нет, но в ноутбуке нашелся sprint layout.
 

Вложения

  • 123.JPG
    50.6 KB · Просмотры: 41

Timvlv

Member
"...Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается..."

Польза от двухступенчатого разогрева накалов и ограничение тока заряда фильтров очевидна, и разговор об этом пустая трата времени. Известно, что лампочка накаливания перегорает при включении, а в момент подачи напряжения на разряженные до нуля конденсаторы фильтра ток через вентили выпрямителя на 2-3 порядка превышает номинальный. К чему это ведет, все знают. Это, кстати, к вопросу о надежности.
Что касается галетника, то галетник, способный коммутировать сетевое напряжение при токах 1-2А, да еще на индуктивную нагрузку, стоит в несколько раз дороже таймера вместе с реле. И, как вы правильно заметили, требует участия включающего усилитель. А таймер расчитан на "дурака", то есть исключает неправильные манипуляции оператора. И управляется одним тумблером.
Если Вы считаете, что схему можно упростить, тем более значительно, было бы любопытно посмотреть.
Зачем строить свой генератор, если в розетке есть генератор, по стабильности на порядок выше RC-генератора? Если только для упрощения и повышения надежности...
Зачем блокировать счет контактами реле? Об этом подробно написано в статье (основное назначение контактов другое, счет они останавливают мимоходом).
Что касается фрагмента Вашей схемы, то он уже содержит минимум 2 ошибки:
- диодный дешифратор включен по "ИЛИ", а не по "И", то есть 1 на любом выходе счетчика будет включать ключи;
- управлять ключами непосредственно с выходов счетчика нельзя - превышение максимально допустимого выходного тока 1, через несколько часов такой работы выход счетчика умрет, если вообще будет работать (это тоже к вопросу о надежности).
По поводу "значительно упростить" - Вы только начали рисовать схему, а уже 7 диодов обазовалось. Еще предстоит нарисовать минимум 3 защитных диода реле, защищающих ключи от ЭДС самоиндукции.
Ну вот примерно так...
Вообщем, признайтесь, что Вы погорячились. Но если Вам удастся упростить схему хотя бы на 1 резистор, с удовольствием посмотрю.
С уважением,
 

Grif

Местный
Доброго времени суток, Владимир! Я не горячился, а искренне пытался Вам помочь, просто не зная, что Ваша схема для коммерческого использования...
Защищать ее, отстаивая безупречность и надежность Вы имеете полное право. Спорить я не люблю, это не рождает истину. Набросок, представленный мною, постом выше - это не схема, это идея, разряды счетчика взяты "абстрактно", они должны идти подряд, "логика" подключения диодов нормальная: появившаяся в МЗР лог.1 откроет 1-й транзистор, появившаяся в след. разр. лог. 1 - откроет 2-й, при этом удерживая 1-й, и т.д. (это эсли разряды идут "подряд), если возьмете "через" разряд, то еще по диоду "на удержание"... Что касается "галетника", то я имел ввиду маленький, слаботочный, недорогой переключатель, который заменит Вашу плату (реле остаются). Фраза: "Зачем строить свой генератор, если в розетке есть генератор, по стабильности на порядок выше RC-генератора?" мне просто по-человечески не понятна, о какой стабильности здесь вообще может идти речь? У Вас не измерительный прибор и отклонения (даже в секунды) ничего не изменят. Что касается выходов счетчика, кот. "умрут", то в случае применения 74HC(T) - проблема надуманная, будут жить долго и счастливо, и т. д. Да в общем-то продолжать нет смысла, я понял, что у Вас и так все в порядке...

З.Ы. Повторюсь, упростить Вашу схему можно значительно (и это в Ваших интересах)! Начиная от простейших цифровых решений, и заканчивая простыми и надежными аналоговыми "ключами" с подобранными времязадающими цепями... Отвечать здесь больше не буду, разговор считаю неконструктивным, т.к. для своих конструкций подобные "навороты" не приемлю. Может, кто -нибудь (если захочет), выскажет иное мнение. Но учтите: на Форуме есть и "тяжелая артиллерия". Желаю Вам успехов в творчестве!
 

Timvlv

Member
Добрый день, Олег!
В любом случае спасибо за внимание, которое Вы уделили этой схеме, и высказали свою точку зрения. Я ни в коем случае не пытался Вас "укусить", а высказал сомнение в том, что схему можно упростить, тем более значительно. Если Вам удастся это сделать, буду очень рад. В конце концов не ошибается тот, кто ничего не делает.
Что касается коммерческого использования, то я сделал этот таймер 4-5 лет назад для себя, и за это время он прекрасно себя показал в нескольких макетах и законченных конструкциях. Сейчас, оказавшись безработным, пытаюсь этим заработать себе на хлеб, и не вижу в зтом ничего зазорного. По крайней мере я предлагаю людям простую, проверенную временем, надежную и законченную конструкцию, и уверен, что мне за нее не будет стыдно.
Еще раз спасибо Вам, с уважением,
 

Timvlv

Member
Ошибочно выложил текстовую версию описания, только сейчас заметил, может выглядеть по разному на разных компьютерах. Выкладываю версию pdf
 

Вложения

  • ?????? ????????? ???_????? 1.pdf
    206.5 KB · Просмотры: 271
  • ?????? ????????? ???_????? 2.pdf
    167.2 KB · Просмотры: 171

Grif

Местный
Еще раз доброго времени суток, Владимир! Сказал, что отвечать не буду, но, поскольку считаю, что "гордыньке" не место на техническом форуме, отвечу... Ничего не имею против того, что-бы человек своим честным трудом зарабатывал себе на жизнь! В аттаче "схема" не совсем, конечно, готовая схема (опять сорри - рисовал в Layout в спешке), но когда-то в 90-е, по просьбе "рекламщиков" собирал несколько десятков плат (кстати все работало то-же надежно годами), это из остатков в голове. Не самое простое, что здесь можно применить, но это то, что я реально собирал… Времени вспоминать сейчас нет, но я думаю, что из рисунка, человеку имевшему дело с цифровой схемотехникой, все сразу будет ясно (заметьте, число диодов сократил до минимума, раз Вы их так не любите:D ). Задача "схемы" сходна Вашей: надо было через определенные промежутки времени включать исп. устройства и "подсветку". Принцип работы опишу буквально в двух словах: в момент включения RC - цепи по входу RESET обеспечивают установку всех триггеров микросхем в "0" (здесь надо добавить, что для надежности сброса - все-таки бережем лампу, лучше их объединить и подключить к супервайзеру питания). Далее запускается генератор импульсов на "4060" и на его выводах 2^n начинает по мере "заполнения" появляться меандр с частотой, кратной F/2^n. Перемычкой (и частотозадающей цепью) Вы можете установить любое время появления перепада лог. уровня, которое потребуется для "запуска". Далее - счетные импульсы поступают на регистр сдвига, и покольку вход данных "подвешен" на Uпит. на его выходах по каждому счетному импульсу, появляется лог. "1", открывая соотв. ключ на сост. тр-ре КТ972 включающем реле. Выбрав "нужный" вывод регистра, Вы то-же определяете время задержки... При появлении лог. "1" на последнем - работа генератора останавливается, и устройство обеспечивает удержание всех реле, до выключения... Я не мастер подобных описаний, больше люблю работать руками, но мне кажется, что общий смысл Вам понятен, и Вы самостоятельно сможете ("курнув" даташиты) доработать "идею" до гот. схемы. Что она дает? Некоторую "гибкость" настроек, адаптивность под любые нужды, где требуется ступенчатое вкл-е нескольких устройств, снижение числа дискретных компонентов (я собирал на платке, что-то около 3Х5 см. одностор. «печать» с парой перемычек), напряжение питания м/схем КМОП можно значительно «варьировать» (до 15 вольт). Ну... как-то так, все номиналы R и C, думаю найдете сами, 2 регистра по 4-ре разряда в 561ир2 объединить для последовательного сдвига сможете то-же (опыт у Вас есть).
З.Ы. Из "вредности" все-же добавлю, что я категорически "не сторонник" подобных решений (реле в цепи накала, и т. д.) Еще раз удачи в творчестве!
 

Вложения

  • 123.JPG
    79.4 KB · Просмотры: 65

Timvlv

Member
Олег, довести это до готовой схемы я предлагаю Вам. Проще уже не получилось, тем более значительно, те же 2 корпуса, только дороже, 3 конденсатора вместо 1, резисторов столько же, а о питании еще не думали.
Доведите до ума, утрите мне нос!:D
Желаю удачи в творчестве!
 

Grif

Местный
Доведите до ума, утрите мне нос!:D

Владимир, не провоцируйте меня делать вместо Вас (это Ваш "хлеб" - Вам и карты в руки!). Я человек, хоть и творческий, но не азартный. Считаете, что дороже и сложнее - Вам виднее! В конце концов "своя рубашка ближе к телу", здесь я с Вами полностью согласен!
 

Timvlv

Member
Олег, я у Вас советов не просил, тем более не просил делать что-то вместо меня. То, что мне было нужно, я сделал. А если вы считаете, что можете сделать лучше, Вам и карты в руки.
Желаю творческих успехов!
 

Grif

Местный
Олег, я у Вас советов не просил...

А вот тут Вы совершенно правы! Что в этой жизни лучше - покажет только время... Извините, что "влез" в Вашу тему. :beer: Всего доброго!
 

Атос

Местный
Польза от данного устройства сомнительна,...
интригующие начало, но к сожелению на этом оно закончилось

Вопросы не столько к тому как это устройство работает и как оно должно было бы работать, сколько к его назначению

Таймер предназначен для автоматического включения серьезного лампового усилителя и обеспечивает:
- высокую стабильность временных интервалов (частота электросети);
- продление ресурса дорогостоящих ламп;
- исключение перегрузки анодного выпрямителя при зарядке конденсаторов фильтра большой емкости;
- исключение конфликтных ситуаций по питанию при кратковременном пропадании сети;
- быстрый разряд конденсаторов фильтра при выключении усилителя.

1 Зачем высокая? Если стабильность интервалов не высокая, а где-то 15-20% это плохо?У вас есть расчеты с предельно точной величиной интервалов и вобще хоть какие то расчеты по интервалам.
2 Устройство само по себе не влияет на режим работы ламп, предпологается что лампа изначально находится в конструкции которая не обеспечивает оптимальный режим.
3 Перегрузка анодного выпрямителя при включении нагрузки может происходить только в конструкциях которые неграмотно расчитаны, ограничение пускового тока должно происходить за счет внутреннего сопротивления источника и выпрямительного элемента.
Может в этом случае направить силы на устранение недоработок в схеме.
4 Что конфликтная ситуация с питанием.
5 Быстрый разряд зачем?
 

Timvlv

Member
Добрый вечер или утро! Попробую ответить на Ваши вопросы.
Я конечно таких расчетов не делал, все было сделано до меня, даже до моего рождения. Рекомендации по выбору оптимального времени прогрева катодов перед подачей высокого напряжения можно найти в книге Моргана Джонса «Ламповые усилители». Там же приведена статистика по влиянию подогрева, то есть предварительного прогрева накалов пониженным напряжением, на срок службы ламп. Рекомендовано применять т. н. «дежурный режим», т. е. при выключении усилителя отключать анодное напряжение, а напряжение накала снижать до 40% от номинала, что значительно продляет срок службы ламп.
Имею и личный опыт: когда в конце 70-х пришел работать на завод, застал еще серийно выпускаемую ламповую аппаратуру, в частности РЛС и станции сопровождения целей. По причине молодости меня подпускали только к шкафам питания, которых я боялся по причине высоких напряжений. Там была многоступенчатая автоматика подачи напряжений. Интервалы были разные. Например, накал подавался сразу, через 30 сек – смещение, через 2 мин – анод, через 4 мин – высокое. Автоматика была выполнена на ЭМРВ (электромашинное реле времени). Кстати, точность ЭМРВ порядка 0,1%. Внутри ЭМРВ стоит электродвигатель с центробежным регулятором, редуктор и исполнительные контакты. Вот фото нашел в интернете.
Высокая стабильность – не цель, а следствие цифрового способа формирования временных интервалов из частоты сетевого напряжения. Я опробовал различные варианты с RC-цепочками: на полевиках, на 431, на 555. Они ничуть не проще, особенно когда нужно получить 2-3 задержки, привязанных друг к другу. Цифровой способ оказался самым простым, дешевым, и стабильным, а стабильность никому не мешает и не является недостатком.
Большинство любительских конструкций вообще не рассчитываются, все делается «на глазок», а начинающие вообще не обращают должного внимания источнику питания. В грамотно рассчитанных источниках питания тоже есть перегрузки вентилей выпрямителя при включении, только там либо применяются соответствующие вентили, либо меры по их ограничению.
Быстрый разряд фильтров преследует две цели.
Первая – при корректном выключение ламповой аппаратуры должно сначала сниматься анодное напряжение, затем смещение, затем накал. Если же выключать сеть, как обычно делается, катоды быстро остывают, а высокое напряжение еще долго присутствует на анодах. От этого, как известно, разрушается оксидное покрытие катодов, падает эмиссия, в результате сокращается срок службы ламп.
Вторая – это исключение риска поражения электрическим током, т. е. соблюдение правил техники безопасности при проведении работ на электроустановках. Ведь радиолюбитель постоянно совершенствует свое детище, и в творческом порыве забывает об опасности. Я уверен, что каждый неоднократно попадал в такие ситуации.
Конфликтные ситуации с питанием – это уже мой личный отрицательный опыт. Одно время для заряда и разряда фильтра применял тиристоры. Получилось хорошо, все четко работало (в одном усилителе работает до сих пор, лень переделывать). Но однажды при прослушивании на долю секунды моргнул свет, что-то в звуке изменилось, а секунд через 10-15 запахло горелым. Тиристор подумал, что пора «гасить свет», включился, закоротил фильтр через разрядный резистор, и пошло… Такое было один раз за 2 года, но было.
«…Система обеспечения надежности выведет из строя все остальные системы..» (из законов Мэрфи).
Вот вроде бы и все. Спасибо за хорошие вопросы!
 

Вложения

  • ????.jpg
    13.6 KB · Просмотры: 1,170

Timvlv

Member
Нужны или не нужны задержки и двухступенчатая подача накала?

Попробую внести ясность в этот вопрос.
Если перед Вами стоит задача построить бюджетный усилитель уровня «для кухни» на дешевых лампах, таких как 6Н2П, 6Н23П, 6С19П, 6Н8С, 6Н9С, 6П6С, 6П3С и т. п., и емкость фильтра не превышает 500мкФ, конечно нет смысла вводить задержки. Дешевле раз в год-два заменить комплект ламп на новый, благо что пока есть такая возможность.
Если же перед Вами стоит задача построить усилитель с претензией на Hi-Fi или Hi-END, с большими емкостями в фильтрах, применением редких и дорогих ламп, по 100$ и более за штуку, тут уже другой подход, и без задержек просто не обойтись. Затраты на установку устройства, обеспечивающего корректное включение – выключение усилителя, на порядок меньше стоимости 1 комплекта ламп, то есть имеется очевидная экономическая выгода.
Все очень просто, каждый конструктор должен решать сам, по какому пути ему идти, и нужно ему это или не нужно.
С уважением,
 

Timvlv

Member
Работа таймера с кенотронным выпрямителем

Во вложении рассмотрен вариант работы таймера в блоке питания с кенотронным выпрямителем. Кенотрон корректно прогревается вместе с другими лампами, при подаче анодного напряжения через него нет бросков тока.
См. вложение
 

Вложения

  • ?????? ? ????????.pdf
    63.7 KB · Просмотры: 131

Timvlv

Member
Таймер и кенотрон

А лучше вот так, с одним резистором R2.
 

Вложения

  • ??-2-???2.gif
    15.1 KB · Просмотры: 111

Timvlv

Member
Таймер включения УНЧ

Откорректировал и дополнил описание таймера вариантами подключения к блокам питания с кенотронными выпрямителями. Версия от 14.03.2012г., см. вложение:

С уважением,
 

Вложения

  • ?????? ????????? ???_????? 1.pdf
    247.7 KB · Просмотры: 158

Timvlv

Member
Заряд фильтра 100000,0мкФ и более

Недавно мне задали вопрос, как с помощью таймера зарядить фильтр большой емкости, порядка 100000,0 и более. Причем задача осложнялась тем, что фильтр включен на выходе стабилизатора с максимальным выходным током 0,35А.
Прикинул возможные варианты, получилось вот что.
См. вложение
 

Вложения

  • ????? ??????? ????? ????? ???????????.pdf
    121.5 KB · Просмотры: 156

Timvlv

Member
Таймер и два кенотрона

vladimir1478
Здравствуйте!
Намерен питать каждый канал через отдельный кенотрон. В этом случае нужны две платы?
Транс анодно-накальный, обмотка - общая на оба кенотрона. С одного катода на L канал, с другого - на R канал, так приблизительно. Накалы кенотронов раздельные.


Достаточно одной платы таймера, но для каждого кенотрона нужны свои контакты реле. Возможный вариант схемы на рисунке.
 

Вложения

  • ??? ? 2 ?????????.gif
    20.4 KB · Просмотры: 95
Сверху