Помехоподавляющие фильтры

В наше время, как никогда остро встает проблема электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств (РЭС). Количество подключенных к электросети РЭС неумолимо возрастает. Проблема усугубляется еще и тем, что многие РЭС должны функционировать одновременно. Как правило, на должном уровне этому вопросу много внимания уделяется профессиональными разработчиками. Однако далеко не всегда достигается желаемый результат. В бытовых условиях ситуация еще хуже. Если же принять во внимание еще и плачевное состояние наших линий электропередачи, то дальнейшие комментарии станут ненужными.

Предлагаемый сетевой фильтр в значительной мере позволяет «отстроиться» от взаимного влияния помех «электросеть — РЭС -электросеть». Он собран из доступных деталей и не нуждается в налаживании.

Взяться за самостоятельное изготовление сетевого фильтра автора побудило несколько обстоятельств. При включении системного блока компьютера происходило резкое ухудшение качества просмотра ТВ изображения. Происходило это сразу на нескольких каналах одновременно. Сигналы от ТВ каналов вещающих в диапазоне MB, сразу становились сильно зашумленными. Цветопередача сильно нарушалась или исчезала полностью. Сильный муар сбивал строчную и кадровую синхронизацию.

Это было лишь «первой ласточкой». Помехи каким-то образом стали проявляться и в других телевизорах, расположенных на значительном отдалении от данного компьютера (десятки метров). Поначалу все можно было списать только на комнатную антенну (типовая «польская всеволновка»).

Изменили ее местоположение. Бесспорно, ситуация несколько изменялась в лучшую сторону. Но от зашумленности изображения избавиться не удавалось. Все, казалось бы, сокрыто в размещении антенны в помещении. Однако телевизоры, работающие в другом помещении, к тому же на наружную антенну, страдали похожими проблемами, правда, не в такой степени. И происходило это на тех же «злополучных» ТВ каналах. Причем, как только оргтехнику выключали, качество ТВ изображения становилось нормальным. Были проведены и другие эксперименты:
— антенны переносили;
— место расположения ТВ приемника изменяли;
— пытались использовать заводские сетевые «фильтры».

Заводские сетевые «фильтры». Об этих фильтрах обязательно следует немного рассказать. Приобретались несколько разных удлинителей, именуемых сетевыми фильтрами.

Как удлинители они еще могли работать. Правда, там использованы настолько жесткие азиатские провода, что пользоваться ими и неудобно, и опасно. Довольно быстро контакты внутри таких «фильтров» расшатываются, и происходит разбалтывание соединений. Вскоре имеет место подгорание. Как известно, горит там, где плохой контакт, где греется.

Дальше было еще веселее. Разборка нескольких таких «фильтров» показала, что там нет никаких фильтров вообще. Только в одном из них производитель удосужился установить малогабаритный дроссель. Он намотан на кольцевом сердечнике. На корпусе этого дросселя указана индуктивность 2,2 мГн. Дроссель залит компаундом синего цвета. И нет рядом никаких помехоподавляющих конденсаторов! И это один из «наилучших» сетевых фильтров в ценовой категории дороже 15 USD.

В таких удлинителях-«фильтрах» имеется клавишный выключатель питания, подсвечиваемый миниатюрной неоновой лампочкой. Кстати, этот выключатель -первый кандидат на выход из строя. Он ненадежен с механической точки зрения. Вот лишь часть проблем, побудивших автора данной статьи взяться за собственное изготовление простого в исполнении сетевого фильтра.

Схема фильтра показана на рис.1.

Для повышенной эффективности он выполнен двухкаскадным. От многих других фильтров его отличает тот факт, что катушки фильтра каждого звена размещены на общем магнитопроводе. Никаких стержневых магнитопроводов не применяли. Благодаря магнитной связи между обмотками, происходит более сильное подавление низкочастотной синфазной помехи, которая наводится одновременно на обоих проводах катушек. Здесь важно обеспечить отмеченную на схеме (точками) фазировку обмоток. Кроме того, требуется и симметричность выполнения обеих обмоток.

Конденсаторы С1, С2 и катушки L1, L2 отвечают за подавление самых высокочастотных помех. Частоты до 200 кГц подавляются катушками L3, L4 и остальными конденсаторами. Катушки L1 и L2 намотаны вдвое сложенным проводом типа ПЭЛШО-0,63 и содержат 2×25 витков. Использован броневой магнитопровод Б22-2000НМ1. Индуктивность каждой катушки превышала 120 мкГн. Индуктивность измерялась универсальным прибором LP235. Несколько сложнее довелось с изготовлением второй пары катушек. Катушки L3 и L4 намотаны двойным проводом ПЭЛШО-0,63, и каждая обмотка содержит по 87 витков. Катушки намотаны на Ш-образном ферритовом магнитопроводе(Ш12х14). Марка феррита на сердечнике не приведена.

Полученная индуктивность каждой обмотки составляла почти 20 мГн (19,6 мГн). Перед выполнением этой обмотки изготовлялся самодельный каркас из электрокартона. Во избежание аварийных нештатных ситуаций в схеме установлен также держатель предохранителя с предохранителем на ток 10 А.

О конденсаторах. Это очень ответственные элементы в данной схеме. Поскольку не существует исполнения малогабаритных конденсаторов типа КСО емкостью 0,01 мкФ 500 В, использовано параллельное соединение конденсаторов меньшей емкости — 4700 пФ 500 В (С1-С4). Конденсаторы типов КСО неспроста пользуются хорошей репутацией. Конденсатор С5 — фильтровой телевизионный типа К78-2 номиналом 0,1 или 0,15 мкФ. Это также очень надежные конденсаторы. Практика это подтверждала многократно. Они специально разработаны для подавления импульсных помех в телевизионной технике. Впоследствии тандем из двух последовательно соединенных конденсаторов С8 и С9 также был заменен одним экземпляром К78-2. Установка четырех элементов R1, R2, С6 и С7 позволяет решить несколько задач одновременно.

Во-первых, снять проблему поиска (дефицита) высоковольтного и крупногабаритного конденсатора (0,5 мкФ 800 В).

Во-вторых, повысить надежность «батареи» конденсаторов, соединенных последовательно.
В-третьих, благодаря уравнивающим резисторам не только выравнивается напряжение на конденсаторах.

После случайного соприкосновения руками к выводам отключенного от питающей сети 220 В/50 Гц фильтра исключается кратковременный, но болезненный удар электрическим током. Благодаря наличию данных резисторов все конденсаторы в схеме оказываются быстро разряженными. Все катушки должны иметь одинаковую индуктивность. От кольцевых ферритовых магнитопроводов в данной ситуации отказались только по причине излишней рутинной работы, чтобы не скруглять острые края ферритовых поверхностей, не мучиться с трудоемкой и однообразной намоткой обмоток и т.п.

Конденсаторы можно применять и других типов. Однако конденсаторы указанных выше типов зарекомендовали себя очень надежно во многих ситуациях. Поэтому им и отдали предпочтение.

Все без исключения конденсаторы проверялись на величину выдерживаемого напряжения (своеобразным методом неразрушающего контроля, при малых тестируемых токах). Конденсаторы С6-С9 емкостью 1 мкФ 400 В типа МПТ-96. Для крепежа ферритовых изделий к плате металлические детали не использовали совсем. Применялся старый проверенный метод: нитки на клею.

Радиоаматор №11, 2009г.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
VD1	Выпрямительный диод	1N4001	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
HL1	Светодиод	АЛ307БМ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С1-С4	Конденсатор	4700 пФ 500 В	4		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С5	Конденсатор	0. 15 мкФ 1500 В	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С6-С9	Конденсатор	1 мкФ 400 В	4		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R1-R4	Резистор	150 кОм	4	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R5	Резистор	120 кОм	1	1 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
L1-L4	Катушка индуктивности		4		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
						Добавить все

^{Скачать список элементов (PDF)}

Расчет сетевого фильтра помех

Сетевой фильтр необходим для различных приборов или устройств подключенных к электросети. К таким устройствам относятся: импульсные источники питания , электродвигатели, аудио и видео аппаратура, всевозможные нагревательные и осветительные приборы. Для некоторых устройств высокочастотные помехи не столь существенны и они практически никак не сказываются на их работе и для них можно применять обычные удлинительные разветвители. Но подавляющее большинство приборов подключенных к сети, сами являются источниками взаимных помех различного характера.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Расчет фильтра синфазной помехи источников питания для схем с ШИМ
• Сетевой фильтр импульсного блока питания
• Помехоподавляющие фильтры
• Входные (сетевые) помехоподавляющие фильтры
• Сетевые фильтры. Как выбрать. Устройство и виды. Применение
• Сетевой фильтр
• Как выбрать сетевой фильтр, удлинитель

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: САМОДЕЛЬНЫЙ СЕТЕВОЙ ФИЛЬТР В ОБЫЧНУЮ ПЕРЕНОСКУ, 5 ЭЛЕМЕНТОВ.

Расчет фильтра синфазной помехи источников питания для схем с ШИМ

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? В этом веке количество источников электромагнитных помех в наших домах растёт по экспоненте. Пальцев не хватило, даже вместе с ногами, женой и Ура, партия зелёных торжествует: большинство таких преобразователей весьма экономичны, компактны и 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 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. 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.

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 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.

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

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» Индуктивность обыкновенный небольшой дроссель формирует уже Г-образный LP фильтр с совместно с конденсатором.

Конкретная частота среза фильтра нас не очень интересует. 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, то есть 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 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.

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. 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. Другой взгляд: привносим чисто резистивную и весьма низкоомную составляющую импеданса нагрузки на ВЧ 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? 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. 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 Неужели вы добрались так далеко? 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? Сетевой фильтр в вопросах и ответах. Сделал по вашей схеме фильтр, но без заземления, диодов и двух кондёров по 1nF, от щелчков не помогает.

Panther26, здесь — верно! Предполагаю, вам именно такой вариант и попадался. Грамотный фильтр, но я в своем похожем добавил ещё фильтр подавления постоянной составляющей. Эту составляющую очень не любят трансы на торах. Жаль в комментариях нет окна для небольших вложения, а то бы наглядно показал. Прикрутил уже форум, но как-то руки всё не доходили настроить.

Будет просто здОрово, если вы запустите там дискуссию о фильтрах постоянки. Я сброшу сюда ссылочку, как только форум оживёт.

Сетевой фильтр импульсного блока питания

В этой дополнительной статье мне хочется охватить тему электропитания максимально подробно во всех её аспектах, но я не собираюсь расписывать особо мелкие и вполне понятные вещи вроде того, что нельзя скручивать медный провод с алюминиевым и т. Изначально её написание вообще не планировалось, так как она не является профильной для данного ресурса, хотя и написана всё же в его рамках. В своё время я интенсивно интересовался этими вопросами и, сам того не замечая, собрал довольно много интересной и актуальной информации по проблемам электропитания, способам борьбы с ними, сетевым фильтрам, стабилизаторам, изготовлению заземления, его размещению и т. В нашей стране вокруг таких устройств, как сетевой фильтр и заземление, крутится просто толща нелепых мифов, которые рождает жутчайшая техническая безграмотность людей, тем не менее, не выходящая за границы школьного курса физики.

Важно! Именно наличием отдельных контуров с защитой от перенапряжения и нейтрализацией помех сетевой фильтр отличается от удлинителя.

Помехоподавляющие фильтры

Разборные ферритовые муфты в пластиковых корпусах позволяют защёлкивать элемент на круглом электрическом кабеле. Предназначены для поглощения электрических помех, которые наводятся в протяжённых проводниках. Ферритовые муфты типа RU создают значительное сопротивление для высокочастотных составляющих сигнала в диапазоне от единиц МГц до сотен МГц. Для применения на проводниках диаметром от 3,5 мм до мм. В настоящеее время вопрос электромагнитной совместимости радиоэлектронной аппаратуры становится всё более актуальным. Требования к качеству электроэнергии в нашем веке гораздо выше, чем в прошлом. Под качеством электрической энергии понимают совокупность характеристик уровня помех, которые вызывают отклонение напряжения, частоты и формы синусоидальной кривой напряжения от установленных значений. Низкочастотные помехи в электросетях чаще всего создаются работой электромеханического оборудования, например, электродвигателей. Высокочастотные помехи обладают большой проникающей способностью. Наиболее чувствительна к электромагнитному шуму воспроизводящая аппаратура, в том числе компьютеры.

Входные (сетевые) помехоподавляющие фильтры

Она должна быть однорядной, а витки ни в коем случае не должны перекрещиваться С учётом всех сокращений используется соотношение величин удобное для практического расчёта. Непонятно только одно, как рассчитать на каких частотах будет работать конкретный самодельный фильтр, а то ведь можно так всяких дросселей набрать, что начнет давить и 50 Герц в сети или такое невозможно? Расчёт LC фильтров. Следует учесть, что c ростом числа звеньев фильтра увеличивается крутизна характеристики фильтра растёт подавление высших частот , а резонансная частота меняется незначительно.

С другой стороны, можно не доводить сеть до плачевного состояния, не выпуская помехи за пределы устройства.

Сетевые фильтры. Как выбрать. Устройство и виды. Применение

Варистор является пассивным двухвыводным, твердотельным полупроводниковым прибором, который используется для обеспечения защиты электрических и электронных схем. В отличие от плавкого предохранителя или автоматического выключателя, которые обеспечивают защиту по току, варистор обеспечивает защиту от перенапряжения с помощью стабилизации напряжения подобно стабилитрону. Его буквальный перевод с английского Переменный Резистор может немного ввести в заблуждения — сравнивая его с потенциометром или реостатом. Но, в отличие от потенциометра, сопротивление которого может быть изменено вручную, варистор меняет свое сопротивления автоматически с изменением напряжения на его контактах, что делает его сопротивление зависимым от напряжения, другими словами его можно охарактеризовать как нелинейный резистор. В настоящее время резистивный элемент варистора изготавливают из полупроводникового материала. Это позволяет использовать его как в цепях переменного, так и постоянного тока.

Сетевой фильтр

В последние годы блоки питания БП радиоэлектронной аппаратуры РЭА , как правило, строятся на основе высокочастотных импульсных модулей. БП на модулях имеют высокий КПД, малые габариты и массу, но, в то же время, являются источником радиопомех, уровень которых превышает допустимые значения норм. Эквивалентная схема модуля как источника радиопомех рис. Чтобы уменьшить напряжение радиопомех на нагрузке, необходимо или увеличивать сопротивление Z i , или уменьшить сопротивление Z н. ФРП обычно выполняются по индуктивно-емкостным Г-образным схемам. Симметричная помеха подавляется входными конденсаторами С вх. Таблица 3. Если Вы заметили какие-либо неточности в статье отсутствующие рисунки, таблицы, недостоверную информацию и т.

Заказать расчет. + показать номер . Сетевой фильтр (фильтр помех) для стиральных машин Ardo Доставка в любое удобное для вас.

Как выбрать сетевой фильтр, удлинитель

Импульсные источники питания, тиристорные регуляторы, коммутаторы, мощные радиопередатчики, электродвигатели, подстанции, любые электроразряды вблизи линии электропередач молнии, сварочные аппараты, и т. Это затрудняет функционирование слаботочной чувствительной аппаратуры, вносит искажения в результаты измерений, вызывает сбои и даже выход из строя как узлов приборов, так и целых комплексов оборудования. По характеру возникновения помехи подразделяют на противофазные и синфазные. Первые образуются как паразитное напряжение между прямым и обратным проводами сети.

Конспект Теория. Электрические цепи. Создание платы. Схемы устройств Принципиальные схемы. Радиодетали Резисторы. Инструменты Материалы и инструменты, необходимые для работы.

Рисунок 6 — Схема однофазного сетевого П-образного фильтра помех: а базовая принципиальная схема; б эквивалентная схема для симметричных кондуктивных помех; в эквивалентная схема для несимметричных кондуктивных помех. Фильтр может использоваться в качестве входного каскада источника вторичного электропитания ИВЭП.

В наше время, как никогда остро встает проблема электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств РЭС. Количество подключенных к электросети РЭС неумолимо возрастает. Проблема усугубляется еще и тем, что многие РЭС должны функционировать одновременно. Как правило, на должном уровне этому вопросу много внимания уделяется профессиональными разработчиками. Однако далеко не всегда достигается желаемый результат.

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! Параметры электрических сетей далеки от идеала, и реализовать это практически невозможно. Оборудование генераторов, проводки, подстанций изношены.

Основы фильтра в анализе цепей

Основы фильтра в анализе цепей – Полное изучение поведения любой секции фильтра требует расчета его волнового сопротивления (Z ₀ ), постоянной распространения (γ), постоянной затухания (α) и фазовой постоянной. (β) с использованием передовых математических вычислений на любой частоте. Однако мы можем легко предсказать полосу пропускания и полосу задерживания фильтра, исходя из элементарного рассмотрения изменения Z ₀ в зависимости от частоты.

Важным соображением для всех основных принципов фильтрации в сетевом анализе является то, что они построены из чисто реактивных элементов, иначе затухание никогда не станет равным нулю. Из выражений характеристических сопротивлений Т- и π-сечений видно, что характеристическое сопротивление зависит от реактивных сопротивлений Z ₁ и Z ₂ чисто реактивных элементов, включенных в последовательное и шунтирующее плечи фильтра. Отсюда волновое сопротивление Z ₀ меняется в зависимости от частоты, как Z ₁ и Z ₂ оба меняются в зависимости от частоты.

Следовательно, в фильтре в диапазоне частот Z ₀ может быть как действительным, так и мнимым. В диапазоне частот, если Z ₀ действительно, фильтр и его оконечное сопротивление будут поглощать мощность любого подключенного к нему генератора. Так как фильтр состоит из реактивных элементов, сам по себе он не может поглощать мощность. Следовательно, вся мощность, отдаваемая генератором, передается в нагрузку. Таким образом, затухание отсутствует, т.е. α = 0. Это указывает на полосу пропускания.

С другой стороны, если Z ₀ является мнимой или чисто реактивной, фильтр и его окончание не могут поглощать никакой мощности. Таким образом, мощность не передается в нагрузку. Таким образом, затухание очень велико, в идеале затухание бесконечно. Это указывает на стоп-полосу.

Приведенное выше обсуждение также полезно при определении частоты среза любого фильтра. Мы уже видели, что в полосе пропускания Z ₀ является реальным резистивным, а в полосе задерживания — чисто мнимой или реактивной.

Таким образом, мы можем определить частоту отсечки f _c – это частота, при которой Z ₀ меняется с реального на мнимое.

Для Т-образного сечения волновое сопротивление определяется как

Для чисто реактивного Т-образного сечения пусть Z ₁ = jX ₁ и Z ₂ = jX ₂ . Подставляя значения Z ₁ и Z ₂ в приведенную выше формулу, мы можем написать,

Таким образом, Z ₀ является чисто мнимым, если X ₁ и (X ₁ /4 + X ₂ ) имеют одинаковый знак. Это дает полосу остановки. Мы получаем Z ₀ чисто резистивное, если X ₁ и (X ₁ /4 + X ₂ ) имеют противоположные знаки. Это дает полосу пропускания.

Нарисовав эскизы реактивного сопротивления для X ₁ и X ₁ /4 + X ₂ в зависимости от частоты, мы можем легко получить частоту среза. Чтобы получить частоту среза, правило выглядит следующим образом:

«Полоса частот, для которой кривые лежат на противоположной стороне оси частот, является полосой пропускания, а полоса частот, для которой кривые лежат на одной стороне оси частот, является полосой пропускания. группа.» Точка переключения дает частоту среза.

Постоянная K Секции:

T- или π-секция, в которой последовательное и шунтирующее сопротивление Z ₁ и Z ₂ удовлетворяют соотношению → Z ₁ . Z ₂ = R ² ₀ где R ₀ — действительная константа называется константой K раздела .

R ₀ – реальное сопротивление, не зависящее от частоты. R ₀ известен как расчетный импеданс секции.

Для одинаковых импедансов серии и шунта характеристические сопротивления Т- и π-секций могут быть связаны друг с другом следующим образом,

Для постоянного сечения K мы можем написать,

Постоянные K-секции либо T, либо π любого типа фильтра известны как секции-прототипы, поскольку другие более сложные секции могут быть получены из прототипов.

emc — Как рассчитать синфазный фильтр?

\$\начало группы\$

Я хочу разработать синфазный фильтр. Я провел много исследований в Интернете, но не смог найти формулу для этого.

У меня есть стандартный материал дросселя, который я должен использовать в своей схеме, но я не знаю, как определить значения емкостей, которые мне нужно подключить к фильтру. Можете ли вы дать мне совет по этому вопросу? Почему нет формулы или программы для расчета конструкции фильтра синфазных помех?

• фильтр
• ЭМС

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

В то время как фильтры сигналов имеют четко определенный импеданс, фильтры электромагнитных помех этого не делают. Используемые компоненты также гораздо менее идеальны (CMC обладают сопротивлением, емкостью и другими характеристиками более высокого порядка, которые имеют отношение к частотам электромагнитных помех). Они также имеют тенденцию быть большими, поэтому чувствительны к компоновке даже на относительно низких задействованных частотах (10 с МГц).

По сути, вы обходитесь тем, что у вас есть, и эмпирическое тестирование, как правило, более эффективно, чем моделирование.

Моделирование возможно, но оно требует гораздо большей детализации, чем обычно доступно. Например, недостаточно подключить несколько связанных катушек индуктивности в LTSpice и назвать это моделью трансформатора; собственная и межобмоточная емкости, утечка и характеристики более высокого порядка являются частью эквивалентной схемы электромагнитных помех. В крайнем случае может потребоваться извлечение модели трансформатора и даже печатной платы и корпуса. Излишне говорить, что эти данные не будут доступны, если рассматриваемый преобразователь является коммерческим модулем.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Чтобы определить размер фильтра синфазных помех, вам сначала потребуется сигнатура электромагнитных помех, показывающая, какое ослабление требуется от вашего фильтра, чтобы соответствовать спецификациям с запасами. Чтобы получить сигнатуру, вы должны отделить дифференциальный шум от синфазного. Это описано во многих примечаниях по применению, и старый AN-15 от Power Integrations содержит много полезных данных, а также этот AN от Analog Devices.

Предположим, что извлеченная сигнатура синфазного сигнала имеет пик 50 дБмкВ на частоте 10 МГц, но вы хотели бы ослабить его на 30 дБ, чтобы после фильтра он стал 20 дБмкВ. Затем вы должны определить фильтр, который будет ослаблять на 30 дБ сигнал частотой 10 МГц. Затухание зависит от частоты среза и подчиняется приведенному ниже выражению для фильтра 2-го порядка:

Затем вы определите индуктивные компоненты, размер которых соответствует рабочему току, который, когда он связан с выбранным конденсатором, приведет к ослаблению вы хотите. Существует множество документов, таких как этот AN от TI или этот от Coilcraft, которые помогут вам понять, как спроектировать этот тип фильтра.

В качестве примечания: вы должны понимать взаимодействие между входным фильтром электромагнитных помех и преобразователем постоянного тока. Важно осознавать потенциальные проблемы при их связывании. Мой семинар АТЭС 2017 должен стать хорошим введением в основную теорию и способы предотвращения колебательных механизмов.