Jump to content

Фильтр сетевого напряжения


Климентий
 Share

Recommended Posts

Предлагаю обсудить схемотехника фильтров для фильтрации сетевого напряжения от импульсных помех... 

Кто какие применяет? У кого какие наработки есть? 

Сам лично озадачился таким вопросом тк хочу собрать для своей аудио стойки... 

Link to comment
Share on other sites

pochta1.jpg
p1.jpg

СХЕМА СЕТЕВОГО ФИЛЬТРА ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОМЕХ

ОТСЕИВАЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МУСОР, ПОСТУПАЮЩИЙ ИЗ СЕТИ, ОТ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ


Сетевой фильтр – это устройство, предназначенное для защиты электроаппаратуры от импульсных и высокочастотных помех, норовящих проникнуть в цепь источника первичного электропитания, а также от кратковременных превышений (относительно нормы) напряжения сети.

Ошибочно думать, что классический сетевой трансформатор (ввиду своей низкочастотности) не будет пропускать на вторичную обмотку высокочастотные и импульсные помехи. Будет, причём довольно охотно, особенно когда дело касается синфазных помех. Поэтому, относится ли оборудование к высокочувствительной приёмной технике, или качественной звуковой аппаратуре, сетевой фильтр – это штука весьма полезная и зачастую позволяющая в значительной степени повысить характеристики электронных устройств.
К тому же не следует забывать, что пассивные сетевые фильтры обладают достаточной степенью симметрии, т. е. импульсные и ВЧ помехи, создаваемые радиоэлектронным устройством, обратно в сеть они также не пропускают.

На предыдущей странице мы рассмотрели описание узлов «правильного» подавителя синфазных и дифференциальных помех, осталось лишь скомпоновать всё это дело в конструкцию «правильного» сетевого фильтра.
Схема сетевого фильтра для подавления электромагнитных помех
Рис.1 Схема сетевого фильтра для подавления электромагнитных помех

Предохранитель F1 и варистор U1 – это защита от высоковольтных перенапряжений в сети. Такие перенапряжения случайны и результат их воздействия непредсказуем. И если штатно варистор отлично рассеивает высоковольтные импульсные помехи, то в случае длительного аварийного превышения напряжения в розетке (например, появление 380В при обрыве нуля), он не выдерживает мощности и сгорает. Сгорает с переходом в проводящее состояние. По этой причине обязательна дополнительная защита плавким предохранителем, рассчитанным на работу с максимальным током нагрузки.

Цепочка R1, R2, C1, C2 представляет собой простейшую ёмкостную схему фильтрации противофазных (дифференциальных) ВЧ помех, наведённых в линии питания. Подавляемые частоты – от 100кГц и выше.

Синфазный дроссель L1, как следует из названия, осуществляет ослабление НЧ синфазных помех, находящихся в диапазоне частот: от десятка до сотен килогерц. Помогают ему в этом деле конденсаторы С3, С4, расширяя полосу шунтирования помех (в том числе и асимметричных) вплоть до десятков мегагерц.

Дроссели L3 L4 с конденсаторным обвесом уменьшают дифференциальные помехи с частотами – от десятков килогерц до десятков мегагерц.

Дроссель L2 – нечастый гость в сетевых фильтрах, однако его отсутствие в трёхпроводной сети открывает прямую дорогу для проникновения синфазных помех из сети на корпус устройства.

Несмотря на кажущуюся простоту, сетевой фильтр, приведённый на Рис.1, обладает высокой надёжностью и эффективностью подавления всех видов импульсных и высокочастотных помех. Однако для обеспечения этой надёжности и эффективности необходимо скрупулёзно позаботиться о выборе требуемых комплектующих.

1. Варистор. На практике для сетевого напряжения 220В лучше использовать варисторы на 390В или 430В постоянного (классификационного) напряжения срабатывания. Эти напряжения соответствуют 277 или 305 вольтам действующего значения переменного тока. Вполне оптимальным значением энергии варистора является значение от 80 Дж и выше.

2. Конденсаторы желательно выбрать из числа специализированных, то есть предназначенных для подавления ЭМП. С1, С2, С5, С6 должны быть класса Y2. С3, С4, С7 могут быть класса: как Y2, так и X2.
Если же использовать обычные высоковольтные конденсаторы, то они должны быть рассчитаны на рабочее напряжение – не менее 630 В.
3. Дроссели – это главные элементы, отвечающие за уровень подавления помех, поэтому их крайне важно выполнить «по уму»!
Значения индуктивностей дросселей приведены на схеме, а выбор размеров сердечников и диаметра провода следует производить исходя из максимального тока (мощности) нагрузки.
Необходимое число витков рассчитывается на любом калькуляторе, исходя из индуктивности, размеров магнитопровода и его магнитной проницаемости.


Синфазный дроссельL1 – это синфазный дроссель, состоящий из двух катушек, намотанных на общий кольцевой ферритовый сердечник с высокой магнитной проницаемостью (2000...10000). Его индуктивность может находиться в пределах 1,8...5 мГн.
Направление намотки обмоток дросселя – противоположное.

У любого сердечника есть такой параметр, как габаритная мощность, и эта габаритная мощность должна быть не меньше максимальной мощности, потребляемой нагрузкой. Выбрать необходимые размеры сердечника исходя из габаритной мощности можно из таблицы, приведённой на странице – ссылка на страницу
В этой же таблице можно узнать необходимый диаметр обмоточного провода.


Дроссель подавления помехДроссели L3, L4 (в отличие от синфазного дросселя) не содержат противофазных обмоток, компенсирующих разностный магнитный поток, поэтому для них необходимы сердечники с высокой индукцией насыщения! Это могут быть: либо танцы с бубнами в виде немагнитных воздушных зазоров в кольцах с высокой магнитной проницаемостью, либо дроссели, намотанные на обрезках от ферритовых магнитных антенн для радиоприёмников, либо (оптимальный вариант) – дроссели на тороидальных сердечниках из распыленного железа.

В качестве таких сердечников следует использовать смеси, предназначенные для эксплуатации при значительных постоянных токах подмагничивания, в первую очередь смеси: –8, –14, –18, –19, –30, –34,–35, –52, на худой конец, расхожую – 26.
Тут важно понимать, что токи насыщения у всех этих материалов отличаются, однако, в первом приближении – однослойная обмотка, выполненная проводом необходимого для конкретного тока сечения, скорее всего, не приведёт к насыщению магнитопровода.
Диаметр провода намотки аналогичен диаметру провода в синфазном дросселе, а габаритные размеры сердечника, хочешь не хочешь, но также приближаются к размерам магнитопровода в синфазном дросселе.
Рассчитать количество витков для катушек на кольцах Amidon и Micrometals из порошкового железа (в зависимости от номера смеси и необходимой индуктивности) можно странице – ссылка на страницу

Дроссель подавления помехИндуктивность дросселя L3 некритична.
Поскольку постоянных токов через дроссель не течёт, то его вполне можно выполнить на низкочастотном ферритовом кольце с высокой магнитной проницаемостью, либо на ферритовой фильтрующей трубке (защёлке) для кабеля.

На кольце следует разместить 10...15 витков провода с диаметром, как минимум вдвое превышающим диаметр фазовых обмоток. На защёлке вполне достаточной окажется обмотка из 3...4 витков. Если необходимого по диаметру провода не находится, то не возбраняется выполнить обмотку двойным проводом.

Всю земляную разводку внутри устройства необходимо выполнить как можно более короткими и "толстыми" проводниками.

IMG_20221117_173200.jpg

Link to comment
Share on other sites

2 часа назад, BAA сказал:

Поддерживаю.
Кстати усилитель силовой транс не подмагничивает?

Было такое, поскольку транс тороидальный. Пришлось сделать усилитель с серво-подстройкой нуля и индукцию в трансе снизить примерно до 0,7 от номинальной.

Помогло.

  • Like (+1) 1
Link to comment
Share on other sites

11 часов назад, Anatolii сказал:

тоже очень неплохой . 

Среднюю точку диодов соединить со средней точкой конденсаторов.

Сделал (и не только я) и давно использую синус-фильтр - комбинацию из последовательного и параллельного LС-контуров www.gyrator.ru. Пассивный, два дросселя, два конденсатора, работает от хх до номинальной нагрузки, не пропускает постоянной составляющей, буде вдруг она образуется в сети. Размеры - большие, каждый из дросселей д. б. намотан на сердечнике с габаритной мощностью лишь немного меньшей мощности нагрузки (задвинул в коридор или на антресоль закинул и не видно).

Link to comment
Share on other sites

11 часов назад, alss сказал:

Среднюю точку диодов соединить со средней точкой конденсаторов.

Сделал (и не только я) и давно использую синус-фильтр - комбинацию из последовательного и параллельного LС-контуров www.gyrator.ru. Пассивный, два дросселя, два конденсатора, работает от хх до номинальной нагрузки, не пропускает постоянной составляющей, буде вдруг она образуется в сети. Размеры - большие, каждый из дросселей д. б. намотан на сердечнике с габаритной мощностью лишь немного меньшей мощности нагрузки (задвинул в коридор или на антресоль закинул и не видно).

Можно подробнее? 

Link to comment
Share on other sites

Meshochnik, таки да это - диоды защищают каждый конденсатор.

Климентий, сайт со схемой и он-лайн расчетом я указал, а вот обсуждение
https://soundex.ru/forum/index.php?/topic/47024-как-исправить-форму-синуса-220в-без-регенератора/

UPS_sinus.jpg.6520d04f817a20cc7f9ea654b01951b8.jpgmain_sinus.jpg.9343d5a2d5f9c4fc1f1f0079e62c395f.jpg

Пример работы моего варианта - исправление сети и бесперебойника.

  • Like (+1) 2
Link to comment
Share on other sites

  • 2 weeks later...
  • 2 weeks later...

Заливку уберите и дорожки уже. Иначе через емкость проходить будет. А вот к металлическому экрану, который на расстоянии будет, можно землиться. Посмотрите как в источниках делают. Лучше всего мерить, но где?

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

×
×
  • Create New...