Большие источники питания, работающие от сети переменного тока, содержат большие конденсаторы входных фильтров. Пусковой ток, протекающий через эти конденсаторы, необходимо ограничивать. В противном случае при включении питания может сработать автоматический выключатель, или могут быть повреждены выпрямитель, дроссели фильтра или печатная плата. В схеме, предлагаемой в этой статье, токоограничивающий резистор помещен в цепь зарядки конденсатора. Он определяет, когда конденсатор заряжен до минимального порогового напряжения. Затем с помощью симистора он закорачивает резистор. Контроль напряжения на конденсаторе предпочтительнее контроля входного тока, так как позволяет избежать больших токов нагрузки во время работы, которые могут привести к срабатыванию ограничителя

Для определения минимального порогового напряжения на фильтрующем конденсаторе в этой схеме используется динистор. Динистор, ранее известный как диод Шоккли, представляет собой асимметричный тиристор с чередующимися p+ и n-структурами в аноде. В этом пробивном диоде лавинный ток включает тиристор без затвора. Односторонний динистор отличается от двунаправленных устройств Trisil компании STMicroelectronics, TISP (тиристор-защита от перенапряжений) компании Bourns и SIDACtor (кремниевый диод переменного тока) компании Littelfuse. Динисторы встречаются довольно редко, но все еще можно найти динистор типа DB3 с напряжением пробоя 32 В. Эти устройства реагируют на напряжение на конденсаторе, превышающее 38 В. Для имитации динистора с любым напряжением можно использовать пары транзисторов p-n-p/n-p-n или маломощный тиристор со стабилитроном.

Динистор генерирует импульсы с частотой 700 Гц, когда напряжение на конденсаторе достигает порогового значения. Этот сигнал переменного тока можно легко передавать через изолирующий барьер, состоящий из трансформатора или конденсаторов. Если вы не уверены в параметрах изоляции вашего сигнального трансформатора, можно использовать емкостную связь с трансформатором (Рисунок 1). При использовании дополнительных конденсаторов C₂ и C₃ их номинальное напряжение должно превышать 800 В. Мощный резистор R₃ ограничивает пусковой ток и должен иметь номинальную мощность от 2 до 10 Вт. Предпочтительнее использовать резисторы со встроенными термопредохранителями. Для синхронизации замыкания резистора R₃ с моментом перехода переменного напряжения через 0 В используйте детектор пересечения нуля (zero-crossing detector, ZCD). Эта функция выполняется такими компонентами, как оптопара MOC3062M с драйвером, переключающим фотосимистор при переходе через ноль.

Рисунок 1.	В этой схеме используется генератор частоты 700 Гц на динисторе, включающийся, когда напряжение на конденсаторе фильтра достигает 32 В.

Динистор D₁, конденсатор C₁, резистор R₁ и трансформатор T₂ образуют генератор. Он начинает работать, когда величина напряжения E превышает напряжения пробоя динистора. Генератор выдает импульсы тока более 20 мА, достаточные для запуска многих типов симисторов, и потребляет менее 1.5 мА постоянного тока. Поскольку частота импульсов составляет приблизительно 700 Гц, трансформатор T₂ имеет небольшие размеры. Резистор R₂ ограничивает ток разряда через динистор D₁. Если сопротивление трансформатора постоянному току достаточно велико, резистор R₂ можно исключить. Выбирайте симистор с отпирающим током затвора менее 20 мА. Снабберная цепочка, состоящая из R_S и C_S, возможно, не понадобится, если индуктивность рассеяния трансформатора T₁ и индуктивность линий переменного тока невелики.

Рисунок 2.	Используя делитель напряжения R4/R5, можно применять тот же динистор для измерения напряжений на конденсаторе, превышающих 45 В.

Схему можно адаптировать для напряжений на конденсаторе, превышающих 45 В (Рисунок 2). Подайте напряжение на динистор через делитель напряжения, состоящий из резисторов R₄ и R₅. Этот делитель потребляет от 10 до 20 мА, но поддерживает частоту генератора близкой к 700 Гц. Чтобы избежать потребления постоянного тока, можно использовать или имитировать более высоковольтный динистор. В этой схеме отсутствует изолирующий трансформатор, и используются конденсаторы C₂ и C₃. Замена резистора R₁ на Рисунке 1 на R₁₁ и R₁₂ помогает уменьшить ток, поступающий в землю, и снизить помехи звуковой частоты, вызванные работой генератора 700 Гц.

1. Datasheet ON Semiconductor MOC3062M
2. Datasheet STMicroelectronics DB3