Сетевой фильтр: для чего он предназначен, и как работает. Самодельный сетевой фильтр 220 вольт

Элементы самодельного сетевого фильтра

Добрый день! Обзор двух элементов сетевого фильтра. Кого заинтересовало — прошу под кат.

Как известно, театр начинается с вешалки, а аудиосистема с розетки. Так вот, что бы разное зло помимо 220В оттуда не шло, и нужен сетевой фильтр. Можно сразу купить готовый в Китае, можно собрать самому.

Треки:

EMI фильтр Вольтметр

EMI фильтр (фильтр электромагнитных помех)

Для чего это

EMI-фильтры предназначены для подавления высокочастотного шума, возникающего в процессе работы различных устройств. Эти фильтры получили широкое распространение как элемент, подавляющий высокочастотные наводки в компьютерном оборудовании, периферии, цифровых схемах, аудио-, видеооборудовании и в других цифровых устройств. Кроме того, эти элементы используются для защиты от электромагнитных помех устройств, работающих в неблагоприятных условиях, таких как салон автомобиля и пр.

Покупал 26го марта с купоном и бесплатной доставкой, потом продавец оставил только платную доставку — цена стала кусачей.

Посылка (китайцы не заморачивались и просто перетянули пупырку скотчем): Фото: Line — вход 220В. Хорошо видна принципиальная схема с номиналами элементов.Ссылка на сайт производителя, там размеры и характеристики. Модель CW4L2 Размеры и масса:Вольтметр

Ссылка, где я покупал: aliexpress.com/item/AC-Volt-Tester-Digital-Voltmeters-Panel-AC-80-500V-LCD-Digital-Voltage-Meter-Black-Power-Monitor/1299119461.html Диапазон измерения: 80-500В. Размеры «окна» для установки: 39х71 мм На него уже был подробный обзор: mysku.ru/blog/buyincoins/9897.html Приведу несколько фото:

Упаковка

Сам будущий фильтр

Хотел корпусные розетки тоже взять на али, но потом поставил обычные бытовые.

Спасибо за внимание! Всем сети без помех!

mysku.ru

Качественный фильтр сетевых помех для аудио + своими руками

В последние годы ваш HiFi или даже High-End аудио комплекс всё меньше радует детальностью, сочностью и прозрачностью звучания? Вы подумываете обновить всю систему? Или вы уже подыскиваете качественный сетевой фильтр? Если последнее - вы на верном пути 😉

Посчитаем?

В этом веке количество источников электромагнитных помех в наших домах растёт по экспоненте. Оглядитесь, попробуйте посчитать, сколько на вид безобидных лёгких и маленьких зарядных устройств, экономичных ламп, "электронных трансформаторов" для галогенок, компьютеров, принтеров, и прочей электроники с питанием от сети и/или всевозможными "зарядниками" пришло в ваш дом за последнее десятилетие? Пальцев не хватило, даже вместе с ногами, женой и... то-то! 🙂

Сегодня пожалуй 95% источников сетевого питания построены на базе высокочастотного преобразователя и не используют старые громоздкие и тяжёлые, гудящие трансформаторы на 50 (60) Герц. Ура, партия зелёных торжествует: большинство таких преобразователей весьма экономичны, компактны и... каждый такой импульсный блок питания а) свистит на частоте преобразования и гармониках и б) создаёт броски зарядного тока во входном выпрямителе (весьма широкополосная помеха - и прямиком в сеть).

В по-настоящему качественных (и дорогих) импульсных источниках питания с помехами борются весьма успешно, но всё равно недостаточно, чтобы весь производимый ими электромусор остался незаметным для чувствительных ушей меломана. Да что там меломаны... У нас в доме старый добрый 39-мегагерцовый радио-телефон. Постепенно он начал гудеть и жужжать так, что я серьёзно собирался сменить аппарат. Но пользуемся мы им относительно редко и проблема однажды решилась сама собою, когда я в погоне за красивым звуком повырубал к чертям все импульсные блоки питания вкупе с компьютерами в доме. После того эксперимента, кстати, и появились у нас вот эти бочёнки.

Так что же покупить?

В этой статье я не подскажу, какой сетевой фильтр надо покупать. Причины две: за разумные деньги я не встречал адекватных фильтров; а те фильтры, что я мог бы порекомендовать - стоили совершенно несообразно, да и места занимали много больше, чем выполняемая ими функция того требует. Тем не менее решение существует: для умелых рук - собирать фильтры самому, и я постараюсь разъяснить его работу настолько, что любой, кто дружен с паяльником, сможет снабдить свою аппаратуру адекватной защитой от электромагнитных помех, проникающих из питающей сети. Если же вы не имеете возможности, либо желания дышать канифолью - покажите статью товарищу, который сможет вам помочь.

Грамотные производители должны были всё предусмотреть!

Фиг-вам! (изба такая индейская (с) кот Матроскин)

Открываем CD-проигрыватель, купленный в своё время за шесть сотен "зелёных". И что мы видим: рудиментарный сетевой фильтр тут имеется, но увы, лишь нарисованный шелкографией на плате, на дросселе и конденсаторах сэкономили. Вполне допускаю, что в их комнатах прослушивания, с идеальной фильтрацией питания, фильтр тот был и не нужен - не услышали "гуру" разницы от отсутствия фильтра. Ну и внесли "рацуху" - пошёл аппарат в массы голенький и беззащитный супротиву нового поколения электронных домов...

За работу!

В принципе, качественные фильтры промышленность выпускает. Только стОят они опять же дороговато. Этакие полностью экранированные коробочки со схемкой на боку. Катушечки там, конденсаторчики. Давайте же разберёмся, что там для чего, и соберём сами из доступных деталюх. Кстати, в пику аудиоманьякам я утверждаю, что грамотный сетевой фильтр в устройстве, собранный из качественных обычных (не аудиофильских) компонентов - гораздо эффективнее и "звучит" лучше, нежели любые самые эзотерические кабели питания, а так же и большинство "аудиофильских" же фильтров питания. Спорим? 😉

Скажи мне, кто твой враг

1) Дифференциальное напряжение помехи. Это такой "вредный" сигнал, который приходит вместе с "полезным" напряжением питания (или сигналом), его измеряют между двумя соединительными проводниками, "горячим" и "общим" проводами, или проще говоря - между двумя шинами питания.

2) Синфазное напряжение помехи. Этот сигнал измеряется между корпусом прибора (землей) и любым соединительным проводником. Особенность этой помехи в том, что она будет идентична на обоих проводах питания, т.е. в отличие от дифференциальной помехи её не поймать между проводами и она просачивается внутрь в обход обычных фильтров.

Блокировочный конденсатор

Конденсатор шунтирует дифференциальные ВЧ помехи и не пускает их дальше в аппарат. Надо не забыть разрядить его при выключении аппарата, а то взявшись нечаянно за вилку можно получить весьма ощутимую "мотивацию". Для этого ставим резистор, мирно греющийся в нормальном режиме работы. Ох не водить мне дружбы с "зелёными"...

Дроссель

Индуктивность (обыкновенный небольшой дроссель) формирует уже Г-образный LP фильтр с совместно с конденсатором. Конкретная частота среза фильтра нас не очень интересует. Дроссель потолще (лишь бы был рассчитан на _постоянный_ ток в несколько раз выше тока, потребляемого аппаратом), конденсатор побольше на напряжение не менее 310 вольт - и все довольны.

Синфазный трансформатор

Обмотки в таком трансформаторе идентичны и включены встречно, таким образом он беспрепятственно пропускает всё, что приходит как разница потенциалов между L и N. Иначе можно объяснить так: нормальный ток нагрузки создаёт встречные идентичные поля в сердечнике, которые взаимно компенсируются. Тогда зачем это всё - спросите вы?

Сердечник такого трансформатора остаётся неподмагниченным основной нагрузкой. Если же представить себе провода питания L и N вместе как один провод - то мы имеем немалую индуктивность на пути уже синфазной помехи, т.е. всего того, что наводится на обоих проводах одновременно. Провода же те, будь то обычный кабель питания за доллар, или экзотическое аудиофильское чудо - суть антенна, принимающая и станцию "Маяк", и всё, что излучают домашние электронные вонючки. Внутри же аудио агрегата нам и синфазная помеха ни к чему: через емкостную связь она может проникать в кишочки наших любимцев весьма агрессивно.

Два маленьких компаньона

Два маленьких конденсатора в компанию синфазному трансформатору. Они закорачивают на защитное заземление именно синфазную помеху и создают уже вкупе с синфазным трансформатором тоже своего рода Г-образный фильтр для синфазной помехи, не пускают её дальше в аппарат. Без них синфазная помеха, пусть и встретившая на своём пути немалое сопротивление нашего трансформатора - всё равно пойдёт искать свою жертву внутрь аппарата.

Антизвон

Антизвонная цепочка, или RC-цепь Цобеля. Несколько мистический зверёк, но очень полезный. Тут совместно с первичной обмоткой трансформатора в аппарате мы формируем колебательный контур с низкой добротностью, чтобы "поймать" то, что "выскочит" из первички при отключении питания. Искрогаситель. Защита остального фильтра и самого трансформатора от ЭДС самоиндукции при отключении в неудачный момент (при большом токе через первичку). Он так же вносит свою лепту в перевод ВЧ помех в тепло.

Не было бы конденсатора - такой низкоомный резистор просто взорвался бы от напряжения сети. Не было бы резистора - получили бы относительно высокодобротный контур совместно с первичкой и/или дросселем фильтра.

Другой взгляд: привносим чисто резистивную и весьма низкоомную составляющую импеданса нагрузки на ВЧ... Кто может объяснить лучше - милости прошу, помещу "в книжку" с сохранением авторства 😉

#ground_loop

Разрываем контур заземления

Резистор в параллель со встречно включенными диодами. В другой версии это мог бы быть дроссель. Включено это дело между защитным заземлением и корпусом прибора. Зачем, спросите вы - это, вроде, к фильтрации помех никакого отношения не имеет? Давайте разбираться.

Встречно включенные диоды успешно закоротят любую сильноточную утечку внутри корпуса прибора (коротыш какой, пробой) на защитное заземление. Тем самым мы соблюдаем требования техники безопасности: в случае аварии на корпусе прибора не должно появится опасного для жизни и здоровья человека напряжения. При этом диоды "разрывают" цепь для небольших напряжений.

Резистор создаёт путь для небольших токов. Если бы его не было, а внутренности прибора неплохо отвязаны от земли, то даже небольшие утечки создавали бы избыточный размах напряжения на корпусе относительно земли, и через емкостные связи это всё проникало бы в прибор.

Так для чего же всё-таки "отвязывать" защитную землю от корпуса? Дело в том, что на защитном заземлении могут наводиться напряжения: например той самой синфазной помехой, что мы отфильтровываем. Так же, увы, нередко встречается такая разводка сети, когда защитное заземление одновременно является и возвратным проводом для собственно напряжения сети. В этом случае даже на небольшом сопротивлении проводки немалый ток потребления создаёт ощутимое падение напряжения. Все эти факторы могут "разогнать" в нормальных условиях до десятков и даже сотен милливольт разницы потенциалов между защитными заземлениями разных агрегатов. Теперь, если мы передаём аудио-сигнал через соединения, заведённые одним проводом на корпус (RCA разъёмы "колокольчики", к сожалению так популярные в бытовом HiFi), то эта самая разность потенциалов между корпусами приборов будет напрямую замешана в сигнал.

Итого, отвязывая корпус прибора (а в большинстве случаев это значит - и сигнальную землю оного) от защитного заземления, мы тем самым ощутимо уменьшаем замешивание любых "чудачеств", что могут случиться в розетке - прямиком в сигнал. Конечно же, уважающий себя любитель качественного звуковоспроизведения будет использовать исключительно балансные соединения, иммунные к синфазной помехе. Только, увы, у меня ещё не все аппараты соединены исключительно балансными кабелями. А как с этим дело обстоит у вас, дорогой читатель? 😉

Собираем

Выключатель питания пристроен по принципу - где меньше искра будет. В остальном фильтр не сильно отличается от того, что ставят в дорогих компьютерных блоках питания. Кстати, оттуда же можно и детальками разжиться.

Тот фирменный аппарат, что я упомянул вначале статьи, тоже получил свою дозу фильтрации, подробности здесь.

А ещё лучше - можно?

Можно! Экстремалы включают "встречно" огромные трансформаторы и фильтруют всё в низковольтной части. Результат несколько лучше, бюджет - на порядки выше.

Так же мы опустили MOV (варисторы) "искрогасители" и прочие устройства защиты от импульсных перенапряжений. Этим как раз занимаются все подряд сетевые фильтры за десять баксов. Опять же можно из компьютерного БП вытащить и поставить на входе, сразу за предохранителем. Качества звука это не добавит, но может спасти аппарат в грозу. Так же варистор способен уберечь конденсаторы фильтра от деградации, хоть бы они и были "самовосстанавливающимися". Постепенная деградация фильтров связана с нефатальными пробоями, вызванными кратковременными бросками напряжения сети, неизбежными при наличии коммутируемой индуктивной нагрузки, и кстати, совсем не обязательно в самом защищаемом аппарате.

Если аппарат очень мощный - нелишним будет терморезистор или более сложная схема плавного старта, чтобы не поубивать проводку во всём доме в момент включения аппарата током заряда огромных банок фильтров питания...

Если знаете, как сделать ещё лучше - напишите в комментариях!

Что дальше?

Неужели вы добрались так далеко? 😉 Значит статья чем-то заинтересовала. Тогда может и кто-то из друзей и знакомых скажет Вам спасибо за ссылочку на эту статью, или "лайк" в любимой соц-сети...

Если же вы действительно цените качественное звуковоспроизведение, не омрачаемое всевозможными помехами из электросети - у нас есть готовое решение для вас: набор для самостоятельной сборки качественного сетевого фильтра для аудио-аппаратуры.

Или возможно, вы захотите подарить своему лучшему другу - меломану недорогой подарок, за который он будет вам искренне благодарен? 😉 Взвесьте все за и против, и примите верное решение! Сетевой фильтр в вопросах и ответах.

 

myelectrons.ru

Самодельный сетевой фильтр из доступных деталей.

Фото 1.

   В некоторых случаях только самодельный фильтр может спасти положение, сэкономить время и деньги и одновременно улучшить настроение, убрав помехи с экрана телевизора, или приручить, наконец, компьютерную мышку, не желающую передвигаться по экрану монитора из-за помех от сверхмощного блока питания.

Фото 2.Из аналогичного приёмника я услышал , 50 Гц, после чего радио скончалось.

  Первую кратковременную арию промышленной сети я услышал в детстве, вставив в розетку на 127 вольт абонентский громкоговоритель. Радио с частотой в 50 Гц отпело быстро, извергнув запах трансформаторного масла. Этот опыт я никому не советую повторить. Лучше найдите карманный или переносной приёмник с диапазоном длинных и средних волн и встроенной магнитной антенной. Настройтесь на любую радиостанцию и поднесите приёмник к включённой энергосберегающей  или светодиодной лампе, прислоните к выключенному, но оставленному в дежурном режиме телевизору, к вставленному с сеть блоку питания выключенного компьютера, к зарядке мобильного телефона и, наконец, просто к сетевым проводам. Вместо радиопередачи услышите шум, треск, свист, рокот, урчание.  Теперь промышленная сеть благодаря современным источникам питания потребителей энергии превратилась в источник помех, а сами сетевые провода в передающие антенны этих помех.

  Все современные сетевые блоки питания электронных устройств изменились. Теперь редкость отыскать громоздкий понижающий трансформатор, включающий в себя килограммы меди и железа. Компьютерный блок питания сегодня уменьшается на ладони. Такое стало возможно благодаря применению импульсных блоков питания, которые преобразуют напряжение из переменного в постоянное  стабилизированное. Составная часть новых  источников питания представляет собой генераторы импульсов с частотами от 40 кГц до 1 МГц и более. Спектр импульсного сигнала богат высшими гармониками, они то и мешают нормальной работе приёмника, забивая диапазон помехами. Таким образом,  экономия энергопотребления,  металла, уменьшение веса и габаритов негативно сказывается на показателях сети и она помимо основного синусоидального сигнала с частотой 50 Гц, содержит ещё массу других ненужных сигналов, мешающих работе других устройств.

 Первое, что я сделал, когда на экране телевизора появлялись помехи в момент, когда сын в соседней комнате работал на мощном компьютере, это обрезал сетевые провода от его блока питания и сделал самодельную вставку сетевого фильтра. Промышленный сетевой фильтр, укомплектованный розетками (сетевой удлинитель с фильтром), помогал слабо, ибо в нём тоже экономили на меди,  феррите и стали. Конечно, в промышленном масштабе я допускаю экономию, но когда это касается меня лично, то тут не до экономии. С меня спросят по полной за плохую картинку на экране телевизора.    

  Задача сетевого фильтра пропустить частоту 50 Гц и вырезать всё, что выше этой частоты. Такой фильтр имеет название ФНЧ - фильтр нижних частот, именно их он должен пропустить без потерь, подавив все высокочастотные помехи, которые принимает приёмник в СВ,  ДВ и КВ  диапазонах и которые образуют помехи на экране телевизора. Несмотря на то, что источники питания изменились, не изменились фильтры, их конструкция осталась неизменной на протяжении столетнего периода и ничего нового в самодельной конструкции не будет. Будет только большее количество звеньев самого фильтра, ибо, чем их больше, тем больше подавление помех, и тем лучше фильтр и тем он мне более дорог и вовсе не потому, что имеет какую-то стоимость, а потому, что справляется со своей задачей лучше заводского. Решить задачу подавления помех, всё равно, что вернуться в прошлое.  Всё на чём в свое время было сэкономлено, как в металле, так и в размерах придётся вернуть обратно, но не в виде трансформаторов, а в виде фильтров ФНЧ, которые чем-то напоминают трансформатор.

Фото 3.Стандартная плата блока питания. На переднем плане сетевой фильтр.

 На фото современный сетевой блок питания, а на переднем плане секционный дроссель, который служит для защиты сети от помех этого блока.  От двух до четырёх секций проводов намотаны таким образом, что наводящие в них высокочастотные поля взаимно компенсируются, замыкаясь на сердечнике дросселя. Такому устройству даже не нужна экранировка, уже сам замкнутый сердечник дросселя является экраном, концентрируя вокруг себя излучающие поля в виде замкнутых окружностей.

                                                   

Фото 4. На плате вместо фильтра, поглощающего помехи, стоят перемычки.

 Всё бы ничего, но прогресс не стоит на месте, и уже на следующей плате вы обнаружите материальную экономию, где вместо фильтра помех,  место сердечника и катушек занимают две перемычки. Такая рационализация существенно подпортит работу приёмника или телевизора. Только теперь не пытайтесь вскрывать все блоки питания и проверять, стоят ли там дроссели, поглощающие помехи, возможно, такой блок стоит у соседа, но он об этом даже не подозревает.

 По выходным на даче существенно рябила картинка при приёме аналогового телевизионного вещания на активную внешнюю антенну. Но это и понятно: работали газонокосилки, поливальные насосы, заряжались ноутбуки и сотовые телефоны. На нижних участках диапазона, начиная с первой программы  больше всего было помех. Спас положение всё тот же сетевой фильтр, установленный в разрыв сетевого провода питания антенного усилителя непосредственно перед блоком питания усилителя. Кстати он же, включенный аналогичным образом, немного улучшит качество приёма эфирного цифрового сигнала («зависаний» или «мозаики» будет меньше при неуверенном приёме).

Фото 5. Через такой фильтр я запитал блок питания антенного усилителя.

  Зачистить сразу всю сеть от помех - задача трудоёмкая, а вот найти источник помех, заблокировать его дополнительным фильтром или защитить электронное устройство аналогичным фильтром –  вполне реально. У любого мастера – ломастера всегда найдётся в кладовке картонная коробка, куда складываются платы от старых компьютеров, телевизоров, всевозможных, вышедших из строя зарядных устройств и платы других электронных блоков. У таких плат можно позаимствовать детали для изготовления самодельного сетевого фильтра. Сам дроссель установлен непосредственно  около шнура питания. Конденсаторы с номиналами от 0,01  до 0,1 мкФ, с  напряжением не менее 400 вольт смело снимайте с плат. Подойдут и конденсаторы меньшего номинала ёмкости, их можно ставить параллельно.

 На практике число звеньев фильтров может достигать от 1-го до 3-х. Это 1 – 3 сердечника дросселя. В большей степени это будет зависеть от мощности или тока потребления устройства, по цепи питания которого необходимо поставить фильтр в виде звеньев дросселей с парными намотками. С ростом тока увеличивается сечение провода и меньше витков укладывается в сердечнике, а, следовательно, меньше индуктивность катушки и частота среза будет выше частоты помех.

Рис. 1. Электрическая схема фильтра на двух сердчниках.

Так уменьшить излучение мощного компьютера по сети помог  трёхзвенный  фильтр, а сами сердечники дросселя были соизмеримы по размерам с дросселями аналогичных компьютерных блоков питания. Покупные сетевые фильтры с розетками явно уступали такой конструкции, зато именно самодельная конструкция сдерживала помехи от компьютера, приручив мышку двигаться по экрану, а телевизор в соседней комнате стал работать без искажений.

                             Сетевой фильтр с розетками. Контрольная закупка.

 Наверно, как ребёнку, ломающему игрушку, чтобы узнать, как это работает, мне было интересно посмотреть, что находится внутри коробочки с рекламными надписями, обещающими защиту от сетевых помех только что купленного  удлинителя с дополнительными розетками.

Фото 6.Надпись на упаковочной коробке.

Фото 7.Что скрывается под красивыми словами?

  Мечтая увидеть в изделии ферритовые кольца с намотками и высоковольтные конденсаторы, я был разочарован, так как в глаза бросился один единственный элемент под названием  варистор – резистор с нелинейной характеристикой, способный только защитить потребителей от импульсных воздействий напряжений, превышающих максимальное пороговое  значение промышленной сети.

Фото 8.В конструкцию входят: выключатель с подсветкой, выключатель от перегрузок, варистор (синий кружок), защищает потребители энергии от импульсных бросков напряжения. Ничего не сказано о плавких предохранителях, которыми являются пайки, сделанные встык на силовые контакты, рассчитанные на ток до 10 А.  Сетевых фильтров я здесь не нашёл.

В настоящее время варисторы устанавливаются почти во всей радиоэлектронной аппаратуре, и установка его в удлинителе – чисто рекламный ход. Нет, я не спорю, деталь нужная, но от помех  импульсных источников питания не спасёт.

Фото 10. В паспорте нет слов о фильтрации помех. Под варисторной цепочкой следует подразумевать  один варистор.

                                   Самодельная конструкция помехозащитного дросселя.

Фото 11.Намотка на кольце сделана сдвоенным проводом.   Далее петлю следует разомкнуть.

В качестве сердечника можно использовать ферритовое кольцо с проницаемостью  400 – 2000 НМ. Самодельная намотка на кольце требует определённых навыков, при напряжении 220 вольт в случае межвиткового замыкания мало не покажется. Намотку удобно сделать двумя параллельными проводами. Она должна быть однорядной, а витки ни в коем случае не должны перекрещиваться, а между проводами  необходимо оставлять небольшой зазор или шаг  во избежание короткого замыкания или пробоя. Провод, выбранного диаметра, должен быть марки ПЭВ – 2. Ферритовый сердечник обматывается лакотканью или другим изолирующим материалом. Такой тип сердечников обычно используется в старых блоках питания компьютеров.

Фото 12.Сетевой фильтр из деталей от старого монитора.

Аналогичным фильтром можно существенно оживить ДВ, СВ и КВ диапазоны старого приемника ретро, работающего с трансформаторным блоком питания. Уровень шума и урчания в этих диапазонах заметно ослабнут. В тоже время пока комфортное звучание на этих диапазонах возможно только на природе, вдали от сетевых проводов,  зато с помощью батарейного приёмника, имеющего магнитную встроенную антенну, можно отыскать проводку в стене по характерному урчанию, если включена энергосберегающая лампа и сложные профессиональные приборы уже не нужны.  При необходимости таким лампам тоже не помешал бы дополнительный сетевой фильтр. Перед сдачей таких ламп в утиль необходимо экспроприировать из них ферритовый дроссель. Из них можно сделать простой фильтр ФНЧ для другой энергосберегающей или  светодиодной лампы.

Фото 13.Внутри энергосберегающей лампы электронные компоненты, которые могут пригодиться.

dedclub.blogspot.com

ФИЛЬТР ПИТАНИЯ

   "Кондиционирование" сетевого питания давно уже стало традицией при прослушивании аудиозаписей на аппаратуре высокого класса. Влияние качества сетевого напряжения на качество звуковоспроизведения способен заметить даже неискушенный слушатель, не обладающий музыкальным слухом. Наличие огромного количества помех в современных электросетях нетрудно объяснить - с каждым годом увеличивается количество различной электронной аппаратуры и различного электроинструмента, которые собственно и вносят искажения в бытовые сети электропитания. К сетевым помехам, вызванным нарушением параметров сети относятся: помехи низких и высоких частот - некоторые из них не слышны на слух, но вносят заметные искажения при питании звуковоспроизводящего тракта в целом, например щелчки при включении холодильника; искажение формы переменного напряжения; фазовые сдвиги (перекос фаз) и т.д. Избавиться от таких неприятных моментов в достижении цели достоверного воспроизведения помогает использование сетевых фильтров питания. Типичный представитель данного вида аппаратуры-сетевой фильтр Light Speed Audio. Но не каждый аудиофил позволит себе иметь такой агрегат в составе своего аудиокомплекса, что уж говорить о тех, кто занимается конструированием и сборкой самодельных ламповых усилителей низкой частоты. Но выход есть! Предлагаемый к сборке фильтр не содержит дефицитных и дорогих деталей, схема его на столько проста, что изготовление такого устройства по плечу даже начинающему электронщику.

   Итак, рассмотрим принципиальную схему первого каскада фильтра питания и займемся подбором деталей. Прежде всего нам понадобится варистор (нелинейное сопротивление) на максимальное напряжение 300-600вольт.

   Обычно варисторы маркируются цифрами,которые и обозначают максимальное напряжение. Далее следует подобрать элементы для RLC фильтра. Резисторы керамические с мощностью рассеивания не менее 5Вт подбирают по наименее меньшему разбросу сопротивления (чтобы в обоих плечах схемы не было перекоса).

   Дроссели фильтра могут быть на тороидальном каркасе - ферритовом кольце, где взаимная компенсация магнитных потоков уравновешивается

   или на ферритовых каркасах типа ''гантель'' которые тоже работают неплохо и продаются в виде уже готового изделия-дросселя (нужно только подобрать по индуктивности и толщине намотанного проводника-для тока не менее 1А).

   Конденсатор фильтра можно взять керамический или пленочный (на нужное напряжение), хотя лучше всего работают специализированные помехоподавляющие конденсаторы, желательно с пометкой X1 на корпусе (применяются для фильтрации в промышленной аппаратуре специального назначения).

   Токовый размыкатель Sc (пробка-автомат) можно взять от китайского сетевого фильтра, хотя я в большей степени склоняюсь к применению старых добрых предохранителей. Работает данный каскад схемы следующим образом: варистор блокирует импульсные высоковольтные броски напряжения,остальная RLC цепочка подавляет оставшиеся НЧ и ВЧ помехи с частотой среза около 50Hz. Рассмотрим принципиальную схему второго каскада фильтра питания аппаратуры.

   Его основная задача - устранение (задержка) постоянной составляющей тока, что является причиной сильного гудения сетевого трансформатора (из-за насыщения магнитопровода) и слышимого фона переменного тока при прослушивании музыкальных произведений. Схема этого каскада фильтра заимствована из американского усилителя Lamm M1.1 и разработана В.Шушуриным. Данная схема расчитана на применение сетевого трансформатора мощностью 300Вт, если блок питания вашего изделия имеет большую мощность, то придется подобрать большую емкость электролитических конденсаторов. 

   Диоды КД226Д для этой части схемы следует подбирать исходя из одинакового сопротивления перехода (хотя такие мелочи можно и не учитывать). На сетевой шнур фильтра питания желательно закрепить ферритовый фильтр-защелку для устранения мелких ВЧ помех.

   Напоследок остается добавить, что данный простейший фильтр сетевых помех может быть как встроенным в самодельный усилитель, так и использоваться в качестве выносного стационарного агрегата. Можно например собрать в одном корпусе три канала фильтров и вывести их на раздельные качественные розетки на задней панели корпуса - для питания предусилителя, оконечного усилителя,и собственно воспроизводящего устройства (CD транспорта или проигрывателя виниловых дисков).

   Корпус можно оформить в общей (с остальными компонентами системы) стилистике, а на переднюю панель установить старинный вольтметр для контроля входного напряжения. Удачных вам конструкций! Автор: Электродыч.

el-shema.ru

Сетевой фильтр: для чего он предназначен

Качественный сетевой фильтр

Нормой стало подключение компьютеров, если не через ИБП (источник бесперебойного питания), то хотя бы через сетевой фильтр (в обиходе фильтр розетка). Обычно он выполнен в виде удлинителя (на фото в начале этой статьи, показан как раз сетевой фильтр на 3 розетки) Однако для чего он предназначен и как действует, неискушенные в электронике люди почти не понимают.

Расскажем подробно, но не сильно углубляясь, особенно  в специальные термины о назначении и принципе действия этого устройства. Также постараемся ответить на некоторые наиболее часто возникающие вопросы, и постараемся подсказать, как правильно выбрать сетевой фильтр для вашей техники.

Для чего предназначен сетевой фильтр

Последствия подачи повышенного напряжения на компьютер

Стандартно, в электрической сети должно быть 220 вольт с частотой 50 Герц, однако, на практике этого не бывает никогда. Дело в том, что подключенные к сети приборы имеют разные характеристики, и в результате их включения и выключения, параметры тока в сети постоянно меняются.

Всем знакома ситуация, когда из-за подключенной у соседа сварки, лампочки в квартире начинают то разгораться ярче, то почти гаснут. Напряжение может значительно увеличиваться или уменьшаться, меняется частота и форма огибающей. Возможна ситуация, когда из-за аварии (перехлест проводов с разными фазами), удара молнии или неправильных действий электриков, скачок напряжения будет значительным, в несколько раз превышающим номинальное значение.

Также, в сети бывают помехи с частой более и менее 50 Герц. Например, искрящие контакты наводят высокочастотные помехи (треск в колонках при вытягивании вилки настольной лампы из гнезда вызван именно ими).

Все это не только влияет на правильную работу электроники, но и может привести к выходу ее из строя. Конечно, практически все бытовые устройства снабжены защитой от перегрузок, но чаще всего это только плавкие предохранители, которые срабатывают при значительной перегрузке, и то с некоторым опозданием.

От всех этих бед спасает сетевой фильтр. Он отсекает все наводки с частотой, отличающейся от номинальной, гасит скачки и регулирует напряжение, подающееся на приборы, подключенные после него. Использовать его нужно не только для компьютера, но и для всех сложных бытовых приборов.

Как работает сетевой фильтр

Не самый лучший, но работающий сетевой фильтр

Как уже говорилось выше, задач у сетевого фильтра три:

• Отсечь все токи с частотой выше 50 Гц;
• Сделать то же самое с токами частотой ниже этого значения;
• Исключить повышение напряжения выше 220 вольт.

Для их выполнения используются три типа радиодеталей:

• Конденсатор, прекрасно проводящий высокие частоты, но не пропускающий низкие частоты;
• катушка индуктивности (дроссель), работающая, наоборот, пропуская постоянный ток, но являющаяся сопротивлением для переменного тока;
• варистор (специальный полупроводниковый прибор), у него интересная характеристика — до определенного значения напряжения, сопротивление велико, а при превышении этого порога оно резко падает.

Подключаются эти элементы следующим образом:

• Конденсаторы — параллельно нагрузке (прибору, подключенному к нашему фильтру). При появлении высоких частот, они проходят через них, но не через нагрузку.
• Катушка индуктивности — подключается последовательно с нагрузкой, и не дает пройти через нее высоким частотам.

Несколько подключенных друг за другом узлов из конденсаторов и катушек (LC контуров) с правильно подобранными номиналами, улучшают качество фильтрации (избирательность).

• Варистор подключен, как и конденсатор, параллельно нагрузке. При повышении напряжения, ток идет через него, а не через нагрузку (эффект шунтирования).

Начинка фильтра поближе

Кроме этих деталей в фильтр обычно входят еще дополнительные радиоэлементы, обеспечивающие его более качественную работу, функциональность, и исключающие нежелательные эффекты. Например, при резком отключении от сети, конденсатор большой емкости сам может стать источником повышенного напряжения и высокочастотной помехи из-за резкого разряда (щелчок при выключении многих аудиосистем вызывается именно этим процессом). Поэтому параллельно ему, включают резистор (сопротивление), который гасит отдаваемую энергию.

Схема простейшего фильтра (для тех, кто немного понимает)

Разобравшись с назначением и устройством фильтров, ответим на наиболее часто возникающие вопросы.

Какие еще электроприборы желательно подключать через фильтр

Чтобы разом запитать все эти приборы, потребуется сетевой фильтр от 3 розеток и более

Ответ на этот вопрос прост — практически все сложные (к таким не относятся лампочки и электронагреватели). Конечно, большинство современной электроники питается от импульсных блоков питания, которые менее критичны к повышенным напряжениям и помехам, но лишняя ступень защиты никогда не помешает.

Для звуковоспроизводящих систем, отсутствие частотных помех улучшит качество их работы. Также не стоит забывать, что сетевой фильтр работает и в обратном направлении.

Если наводки возникают в самом устройстве, то он не дает им проникнуть в сеть. Эта особенность дополнительно защищает вашу информацию от несанкционированного использования. Есть технологии скрытого доступа, которые считывают данные с устройств именно по кабелю питания.

Сетевой фильтр на телефонной линии

Фильтр с защитой телефонной и кабельной линии

Кроме того, что причиной повреждения электроники могут стать нестандартные характеристики питающей сети, помехи и повышенное напряжение могут проникнуть и  через другие подключенные линии: телефонную, Ethernet, кабельную. Поэтому у современных защитных устройств, кроме обычных силовых, дополнительно есть розетка телефонная с фильтром и  разъемы других форматов. Что также является неплохой защитой.

Принцип возникновения и подавления нежелательных воздействий у этих систем практически тот же, за исключением того, что в системах разнятся частоты и напряжения. Если же в вашем фильтре нет таких дополнительных разъемов, то можно приобрести защитное устройство отдельно.

Нужен ли фильтр после ИБП

После ИБП фильтр не подключается

Часто встречается такая ситуация — в выходной разъем ИБП подключают фильтр на несколько розеток, а к нему уже всю периферию. Это излишне, так как «бесперебойник» имеет встроенный фильтр (будет достаточного простого удлинителя на несколько розеток).

Немного отвлечемся от темы. ИБП рассчитано на то, чтобы при внезапном отключении электроэнергии, мы могли сохранить необходимую информацию (для старых машин корректно их выключить, запарковав винчестер). Для периферии это не важно.

Подключая всю периферию после «бесперебойника», мы отнимаем на ее работу заряд аккумулятора, и уменьшаем время работы компьютера. Имеет смысл подключить к ИБП только роутер или модем, если мы храним данные в «облаке». Остальную периферийную технику соединяем с сетью через фильтр.

Что такое мастер розетка

 

Фильтр смастер розеткой

Разберем вопрос — сетевой фильтр с master розеткой, как он работает, и нужна ли эта функция. Это дополнительная опция сетевых фильтров, имеющих несколько розеток. В таких устройствах один разъем назначается старшим (Master), а все остальные -вспомогательными  (Slave). Обычно в старший разъем подключают системный блок машины, а в остальные прочую периферию: монитор, модем, принтер, аудиосистему и т. п.

Электроника фильтра отслеживает, есть ли потребление электроэнергии по разъему Master, если его нет, то отключаются и все остальные. Это очень полезная функция, позволяющая неплохо экономить электроэнергию.

Пользователю тоже удобно использовать такой фильтр — нет необходимости нажимать на клавиши питания всех устройств по завершению работы. Полностью отключенные устройства вообще не потребляют энергии, в отличие от ждущего режима и более пожаробезопасны.

Такой фильтр удобен не только для компьютера. Кроме него, в доме могут быть еще несколько систем, работа которых завязана на главном устройстве, например: телевизор, проигрыватель DVD или Blue-Ray, спутниковый ресивер, домашний кинотеатр.

Без телевизора остальные бесполезны. Правда после подачи напряжения придется многие из систем переводить из ждущего режима в рабочий, вручную. Но, в большинстве случаев, современная техника легко связывается по другим каналам и самостоятельно включается.

Можно ли собрать сетевой фильтр самостоятельно

Одна из самоделок

Если вы неплохо разбираетесь, даже не в радиотехнике, а просто в электротехнике, то сделать простейший фильтр своими руками не составит труда. Схема (а их полно в интернете) не сложнее, чем для реверсивного подключения трехфазного двигателя. Одну из них мы, кстати, привели выше. Вот вариант еще.

Схема самодельного фильтра

Все ее компоненты нетрудно купить в специализированных магазинах. Монтаж можно произвести даже «навесом», без печатной платы (не забывайте о надежной фиксации всех деталей и требованиях электробезопасности).

Детали для такого фильтра необязательно покупать — конденсаторы и резисторы можно выпаять из вышедшей из строя аппаратуры. Дроссель найти сложнее, но можно намотать самостоятельно. Проблема может возникнуть только с варистором, правда цена на этот прибор полупроводниковый прибор невелика.

При использовании деталей из списанной техники, обратите внимание на рабочее напряжение конденсаторов — оно должно быть не меньше 400 вольт (лучше больше, несмотря на то, что в сети у нас 220). Это обеспечит надежную работу при скачках напряжения.

Важно: Нельзя применять для фильтра переменного тока, поляризованные электролитические конденсаторы. Обратите внимание, чтобы на корпусе прибора не указывалась полярность подключения («-» или «+»)

Как выбрать сетевой фильтр для домашней техники

То, что сетевой фильтр нужен, мы уже объяснили. Но как выбрать конкретную модель, которая надежно защитит вашу электронику, и в то же время, не обременит кошелек? Видео, расположенное ниже  должно помочь вам.

Инструкция, как подобрать будет следующей:

• Определите суммарную мощность тех устройств, которые собираемся подключать через него. Причем берем пиковую нагрузку, а не в режиме ожидания работы (например, лазерный принтер во время печати может брать до 3 кВт). К полученной цифре добавляем 20-25% запаса.
• Также стоит учитывать и то, что потребляемая мощность может возрасти, если мы собираемся провести апгрейд нашей системы или приобрести дополнительные устройства. Выбираем фильтр, допускающий данную мощность подключаемой нагрузки (если указывается ток, то просто умножаем на 220, W=I*U и получаем мощность в ватах).
• Определяем, какие нам нужны дополнительные функции, а какие излишни и отбираем модель именно с такими возможностями. Не стоит покупать, например, модель с защитой телефонной розетки, если компьютер подключен к интернету через xPON (оптоволоконный кабель).
• Выбираем модель, устраивающую по цене. Причем лучше ориентироваться даже не на известность бренда, а на отзывы покупателей на авторитетных сайтах (айрекомнед, отзовик), но не на странице магазина (там положительные оценки могут быть проплачены).

Разобранный дешевый сетевой фильтр

Совет: Не выбирайте дешевые сетевые фильтры. Чаще всего это подделка, и из защитных элементов в них бывают, в лучшем случае, только конденсаторы. Подозрение должны вызывать небольшой вес и габариты. Работают они только, как удлинители. На фото выше показан такой экземпляр в разобранном виде.

Вот и все что мы могли рассказать вам о сетевых фильтрах. Если вы поняли, что сетевой фильтр на 5 розеток — это не единственная характеристика прибора, то мы потрудились не зря.

Данные значения весьма второстепенны, и гораздо важнее знать основные технические параметры. Будем рады, если эта статья помогла вам понять принцип действия этого устройства и его предназначение, ответила на наиболее часто возникающие вопросы.

elektrik-a.su

Сетевой фильтр: устройство, принцип работы, назначение

Если говорить совсем простым языком, то сетевой фильтр – это такой тройник с выключателем, очень часто применяется для подключения компьютера к электросети. Данное устройство можно встретить на прилавках магазинов электротоваров, а также уже подключенным к розетке в квартирах и домах. Но для чего нужен сетевой фильтр и что в нем особенного? Об этом мы и поговорим далее.

Предназначение сетевого фильтра

Известно, что у вас в розетке имеется сеть переменного тока напряжением в 220 Вольт. «Переменное напряжение (ток)» значит, что его величина и/или знак непостоянны, а меняются с течением времени по определенному закону.

Природа генерирующих электрических машин (генераторов) такова, что на выходных клеммах генерируется ЭДС синусоидальной формы. Однако всё было бы хорошо, если бы все устройства имели резистивный характер, отсутствовали пусковые токи, и не имели в своем составе импульсных преобразователей. К сожалению, так не бывает, т.к. большинство устройств имеют индуктивный, емкостной характер, щёточные двигателя, импульсные источники вторичного питания. Весь этот замысловатый набор слов – это главные виновники электромагнитных помех.

Мы начали статью с речи об электромагнитных помехах не просто так. Эти помехи «портят» ровную форму синусоиды. Образуются так называемые гармоники. Если разложить реальный сигнал из розетки в виде ряда Фурье мы увидим, что синусоида дополнилась различными функциями, различной частоты и амплитуды. Форма напряжения в настоящей розетке стала далека от идеальной.

Ну и что в итоге? Плохое электропитание – проблема для радиопередающих устройств. Попросту ваш телевизор или радиоприемник будет работать с помехами. Кроме помех от потребителей в сети присутствуют помехи случайного происхождения, которые мы не можем предугадать. Это всплески, перепады напряжения от перебоев электроснабжения, включения мощной нагрузки и т.д.

Сетевой фильтр нужен для того, чтобы:

1. Отфильтровать помехи для чистого питания устройств.
2. Снизить помехи, исходящие от питающих приборов.

Как работает сетевой фильтр

Фильтрация ненужных составляющих сигнала осуществляется, как это ни странно, специальными фильтрами, их собирают из индуктивностей (L) и конденсаторов (С). Ограничение всплесков высокого напряжения – варисторами. Это работает благодаря таким электротехническим понятиям – постоянная времени и законы коммутации, реактивное сопротивление.

Постоянная времени – это время, за которое заряжается конденсатор или накапливает энергию индуктивность. Зависит от элементов фильтра (R, L и C). Реактивное сопротивление – это сопротивление элементов, которое зависит от частоты сигнала, а также от их номинала. Присутствует у индуктивностей и конденсаторов. Обусловлено только передачей энергии переменного тока электрическому или магнитному полю.

Простыми словами – с помощью реактивного сопротивления можно снизить, ограничить высокочастотные гармоники нашей синусоиды. Известно, что в розетке частота питания 50 Гц. Значит нужно рассчитывать фильтр на частоты на порядок выше и более. У индуктивности сопротивление растет с ростом частоты, у конденсатора – падает. То есть принцип работы сетевого фильтра заключается в подавлении высокочастотных составляющих сетевой синусоиды, при этом оказывая минимальное влияние на основную 50 Гц составляющую.

Смотрим что внутри

Мы разобрались, где применяется сетевой фильтр, поэтому теперь давайте разберемся, из чего состоит реальный сетевой фильтр, абстрагируемся от теории.

1. Фильтр помех.
2. Кнопка или тумблер.
3. Варистор.
4. Розеточная группа.
5. Сетевой шнур.

Внутренности дорогого и качественного фильтра, обратите внимание на батарею конденсаторов справа и размеры дросселя по центру:

Пойдем по порядку – фильтр. Конструкция такого элемента представляет собой LC-фильтр. Нулевой и фазные провода из розетки подключатся к катушке индуктивности (каждый к своей), а между ними 1 и больше конденсаторов. Типовые номиналы деталей:

• индуктивность каждой катушки – 50-200 мкГн;
• конденсаторы 0,22-1 мкФ.

Варистор – это полупроводниковый элемент с нелинейной ВАХ. При достижении определенного напряжения, приложенного к нему, защищает нагрузку кратковременным замыканием входных цепей питания, принимая «удар» на себя. Нужен для того, чтобы сберечь вашу технику от «плохого питания». Чаще всего применяется варистор на 470 Вольт. Принцип действия такой защиты очевиден – при скачках напряжения цепи питания защищаемой нагрузки шунтируются варистором.

Содержимое дешевого фильтра, здесь вообще нет дросселя – его эффективность минимальна, но всё еще есть варистор (голубой в центре кадра), и он спасет от скачков напряжения:

Для чего нужен тумблер, если всё может работать и без него? Просто чтобы вы не дергали каждый раз вилку из розетки, ведь, чаще всего через сетевой фильтр подключается стационарное оборудование. Это снизит износ контактных пластин розетки.

Принципиальная схема сетевого фильтра:

Где применяется фильтр и что делать, если его нет

Дело в том, что в качественных блоках питания он должен быть установлен, прям на плате и тем более на БП высокой мощности, например компьютерных. Но, к сожалению, ваши зарядные устройства для смартфона, БП от ноутбука, ЭПРА люминесцентных и светодиодных ламп чаще всего не имеют их в своем составе. Это связано с тем, что китайские производители упрощают схемы своих устройств для снижения их себестоимости. Часто бывает, что на плате есть места для деталей, назначение которых фильтровать помехи, но они просто не распаяны и вместо них стоят перемычки. Компьютерные блоки – это отдельная тема, схема практически у всех одна, но исполнение разное, и в самых дешевых моделях фильтр отсутствует.

Вы можете снизить помехи вашего телевизора или другого устройства которое хотите защитить и улучшить свойства его электропитания дополнив обычный удлинитель таким фильтром. Его можно собрать самому или извлечь из хорошего, но ненужного или неисправного БП.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Сетевой фильтр – это простое, но полезное устройство, которое улучшит качество электропитания ваших приборов и снизит вред, наносимый его частоте работой импульсных БП, а область применения достаточно широка – используйте его для любой современной аппаратуры. Его устройство позволяет повторить схему даже начинающему радиолюбителю, а ремонт не составит труда. Использование сетевого фильтра крайне желательно для потребителей любого рода.

Будет полезно прочитать:

Нравится(0)Не нравится(0)

samelectrik.ru

Сетевой фильтр и качество напряжения бытовой электропроводки

Домашняя электрическая сеть таит в себе много сюрпризов, о которых подчас даже не подозревает неискушённый пользователь без соответствующего образования. Знание их позволит улучшить качество работы электроники и сбережет не только материальные затраты на приобретение нового оборудования, но и время с нервными клетками, потраченные на устранение неожиданных поломок.

Наши советы объясняют домашнему мастеру принципы обеспечения нормального электропитания для бытовых электронных приборов через сетевые фильтры и защиты с поясняющими картинками, схемами и видеороликом.

Содержание статьи

Что делает сетевой фильтр

Качество напряжения в домашней проводке

На бытовой электрической розетке написано, что она создана для сети 220 вольт 50 герц. Стоит ли безоговорочно верить этим цифрам?

Даже основной документ электриков — ПУЭ допускает отклонение этой величины по амплитуде до ±10% от номинала, то есть от 198 и до 242 вольт, что считается нормой. В реальной же жизни напряжение может колебаться в значительно больших пределах. Причем, обещанную нормативами идеальную гармонику синусоиды очень часто нарушают различные высокочастотные помехи.

Они появляются от проникновения в сеть в/ч сигналов помех из различных источников в результате коммутаций множества аппаратов в схеме питания, возникновения апериодических составляющих, разрядов перенапряжений на высоковольтной стороне трансформаторной подстанции и по многим другим причинам.

Синусоида искаженной формы от высокочастотной помехи не влияет на работу резистивных нагрузок с тэнами, лампами накаливания. Она в большинстве случаев допустима для обеспечения вращения простых электродвигателей, но вредна при эксплуатации компьютеров, телевизоров, устройств сложной электроники. Им нужна надежная защита от помех питания.

Назначение фильтров

Появление подобных в/ч помех невозможно предвидеть, а потребителям остается только устранять их автоматическими устройствами. Полностью исправить форму искаженной синусоиды может только специальный стабилизатор напряжения.

Сетевой фильтр не обладает такими возможностями. Он создается с задачей — пропустить через себя искаженную высокочастотной помехой гармонику так, чтобы на выходе максимально отсеять высокочастотные помехи и сгладить ее форму до приемлемого состояния. Причем амплитуду напряжения он регулировать не может.

Эту его особенность необходимо хорошо представлять перед тем, как пойти в магазин чтобы купить фильтр сетевой для своего компьютера и подключить по следующей схеме.

Сетевой компьютер для выполнения ответственной работы подключают со схемой резервирования питания.

На картинке видно, что обычно сетевой фильтр используется в качестве первого каскада сглаживания пульсаций при передаче электроэнергии от розетки к источнику бесперебойного питания и неответственному периферийному оборудованию, например, принтеру. Качественное напряжение на системный блок и монитор компьютера обеспечивает ИБП.

Эту особенность важно представлять и в том случае, когда вы создаёте проводные и беспроводные сети для своей квартиры.

Принцип работы

По своей функциональности сетевые фильтры подразделяются на:

1. простые приборы с защитой от кратковременных перенапряжений и сверхтоков;
2. электронные индуктивно-емкостные схемы;
3. комбинированные устройства.

Простые фильтры

К ним относят варисторные изделия, которые в своем составе имеют:

1. варистор, отекающий кратковременный пик перенапряжения;
2. биметаллический контакт или предохранитель, работающий в качестве максимальной токовой защиты.

Фильтры с варисторами

Они могут изготавливаться отдельным полупроводником или сборкой из них.

Единичный модуль

Один варистор используется в самых простых защитах.

При номинальном электроснабжении сети он обладает большим электрическим сопротивлением и ток через себя не пропускает. Если же напряжение возрастает до критической величины порядка 470 вольт, то полупроводниковый переход варистора пробивается и устраняет перенапряжение замыканием потенциалов сквозь свой внутренний переход, что сопровождается выделением тепловой энергии.

Сборка варисторов

Классическая схема собирается на основе треугольника с заземлением средней точки. Варисторы фильтра защищают нагрузку от симметричных и асимметричных перенапряжений в сети.

Заземление повышает эффективность работы схемы, отводит помехи по дополнительному проводу, подключенному к контуру земли.

Дешёвые сетевые фильтры с отдельной варисторной сборкой, широко используются в быту. Они фильтрацией сигналов помехи высокочастотного напряжения не занимаются, а могут ограничивать только импульс перенапряжения.

Защита от сверхтоков

Высокое напряжение, проскочившее через варисторы при отказе их работы или по другим причинам, создает повышенные токи нагрузок на подключенном оборудовании. Для их ограничения на сетевой фильтр устанавливают токовые защиты:

1. предохранитель;
2. или автоматический отсекатель токов многоразового использования.

Второй вариант предпочтительнее: для ввода в работу после срабатывании защиты достаточно нажать на соответствующую кнопку. Это удобнее, чем вскрывать корпус и менять предохранитель, который еще надо предварительно найти.

Электронные LC схемы

Принцип работы защиты

Электрическое сопротивление резистивных элементов не изменяется от рода тока, который протекает сквозь них. Совсем иная картина складывается у реактивных элементов:

• емкостей;
• индуктивностей.

Их сопротивление находится в прямой зависимости от частоты сигнала.

Сетевой фильтр с индуктивностью резко увеличивает сопротивление для прохождения токов высокой частоты. Для этого достаточно последовательно к нагрузке разместить в каждом проводе фазы и нуля по одной катушке с индуктивностью порядка 60÷200 мкГн.

Помехи низких частот можно гасить резистивным сопротивлением до 1 Ома, но лучше использовать конденсатор, подключенный параллельно к нагрузке с номиналом в пределах 0,22÷1,0 мкф, создавая минимум двойной запас для его работы по напряжению.

На основе этого принципа создаются различные схемы фильтров снижения высокочастотных помех.

У LC фильтров одновременно работают два закона коммутации:

1. индуктивность гасит резкие повышения тока;
2. конденсатор подавляет высокочастотные броски напряжения.

Комбинированные устройства

Элитные сетевые фильтры сочетают в себе принципы работы обеих схем защиты:

1. варисторных сборок, устраняющих импульсы перенапряжений;
2. и LC контуров, гасящих высокочастотный сигнал помехи.

Управление их работой облегчает функция Master Control, осуществляемая микропроцессорным устройством.

По такой схеме работает известный сетевой фильтр Pilot.

Минимальную фильтрацию высокочастотной сигналов напряжения обеспечивает сетевой фильтр с тремя составными частями: варистор с напряжением 470 вольт, два дросселя на 60÷200 мкГн, конденсатор 0,22÷1,0 мкф.

Конструктивные особенности

Сетевые фильтры выпускаются различными формами, конфигурацией, характеристиками. На упаковке пишут, что их задача — подключение и защита подсоединенных потребителей.

Поскольку функции защиты кратко уже рассмотрены, то остановимся на способах подключения.

Вход питания

Любой сетевой фильтр оборудован кабелем различной длины и евровилкой с тремя контактами.

Обратите особое внимание на подключение РЕ-проводника к контуру заземления и розетке, применяемое в системе электроснабжения квартиры по схемам TN-S и TN-C-S. Его наличие повышает свойства защиты и качество фильтрации высокочастотной сигналов при рабочем режиме и отводит токи утечек из-за пробоя изоляции при авариях.

Внутри электрических схем старых здании с системой TN-C этот вопрос решается хуже, хотя высокочастотные помехи все же сглаживаются.

Подключение потребителей

Конструктивное отличие многих моделей заключается в количестве и расположении розеток. Оптимальным вариантом стало их размещение в одну или две линии с разворотом относительно продольной оси на 45 градусов.

Такая схема является компромиссом между габаритами прибора и удобствами пользования им.

Как выбрать и купить фильтр

Помочь определиться с выбором типа прибора непосредственно в магазине должна вся перечисленная выше информация.

Однако обратите внимание еще на два вопроса:

1. суммарную мощность потребления подключённой нагрузки;
2. наличие розеток в корпусе, которые не обеспечивают фильтрацию напряжения, а работают как простой удлинитель (встречается и такой прибор).

У приведенного на фото прибора максимально допустимая нагрузка промаркирована на тыльной стороне корпуса и ограничивается 10 амперами. Советуем для нормальной работы иметь резерв около 30 процентов минимум, то есть нагружать эту модель не более 7 ампер.

Этого вполне достаточно для сложной бытовой техники с электроникой. Ведь питать электрические котлы, теплонагреватели, лампы накаливания и электродвигатели через сетевой фильтр нет необходимости. Они нормально работают от напряжения с высокочастотными помехами.

Рекомендуем дополнительно посмотреть видеоролик владельца CompsMaster “Выбираем сетевой фильтр”.

Сейчас вам удобно задать вопросы по теме и поделиться этим материалом с друзьями в соц сетях.

Полезные товары

housediz.ru

---

• 
  Самодельный сетевой фильтр 220 вольт
• 
  Воздушные высоковольтные выключатели
• 
  Воздушные высоковольтные выключатели
• 
  Трансформатор 60 вольт
• 
  Трансформатор 60 вольт
• 
  Высоковольтные разрядники
• 
  Высоковольтные разрядники
• 
  Коаксиальный кабель высоковольтный
• 
  Трансформатор на 380 вольт
• 
  220 вольт постоянного тока
• 
  12 вольт люстра