Сетевой фильтр своими руками

Зачем нужен сетевой фильтр: краткое пояснение

Само название этой электронной схемы объясняет ее назначение. Слово «фильтр» указывает на отсеивание вредных помех, а «сетевой» — определяет их источник.

Другими словами, весь электрический мусор, поступающий из сети питания, отсеивается на входе нашего устройства и не влияет на качество работы бытового прибора. Основной же сигнал сети 220 вольт с частотой 50 герц беспрепятственно проходит через фильтр.

Электромагнитные помехи в сети появляются спонтанно, предугадать их появление невозможно. Даже простое включение лампы накаливания формирует начальный бросок тока, создающий зону переходных процессов.

Подключение электродвигателей холодильника, стиральной или посудомоечной машины связано с изменением индуктивного сопротивления. Ток такого включения может превышать в десятки и более раз номинальную величину нагрузки.

При этом в сети создается значительная «просадка» напряжения. А далее следует его всплеск, формирующий высоковольтные помехи.

Эти процессы протекают кратковременно. Во времена пользования аналоговой бытовой техникой они особого вреда не причиняли, а в аудио и видео аппаратуру встраивали простейшие фильтры, отлично выполняющие свои функции.

Они надежно сглаживали все эти быстрые провалы и пики напряжения своей конструкцией, предотвращая их попадание к чувствительной электронной схеме.

Важно понимать, что фильтр работает исключительно с кратковременными провалами и пиками входного сигнала. Если же подобный процесс немного затянется, то здесь нужно другое устройство — стабилизатор напряжения.. Какой вред наносят электромагнитные помехи

Какой вред наносят электромагнитные помехи

  1. Напряжение кратковременных импульсов накладывается на основной сигнал питания сети 220. При этом в точке амплитуды может возникнуть перенапряжение, способное прожечь рабочий слой изоляции или повредить электронный компонент.
  2. Проникающие внутрь слаботочных цепей посторонние сигналы искажают работу звукозаписывающих или звуковоспроизводящих устройств, видеотехники, телеприемников, дорогой цифровой аппаратуры.
  3. Специальная техника позволяет через электромагнитные шумы, передающиеся по нулевому проводнику, проложенному вне квартиры, получать доступ к конфиденциальной информации.

Чтобы надежно бороться с помехами необходимо знать особенности своей бытовой сети.

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

  • Ручка с исчезающими чернилами
  • Спальный мешок
  • Электровал с пультом для рулонной шторы

Основные параметры сетевых фильтров

Сечение подводящих проводов. Чаще всего сетевой фильтр (рис.6) выпускается с сечением жил порядка 0,75 или 1 мм2. Такое сечение считается достаточным, поскольку максимальный ток нагрузки, на который рассчитывается фильтр, обычно не превышает 10 А.

На такой ток устанавливается и предохранитель. При необходимости можно найти сетевой фильтр повышенной мощности, сечение жил проводов которого достигает 1,5 мм2. Предохранитель у такого устройства — на номинальный ток 16 А.

Рис. 6. Типичный сетевой фильтр-розетка.

Длина подводящего провода сети. Стандартизованная длина сетевого провода фильтра-180 см. У отдельных моделей она может равняться 190 см, 300, а то и 500 см. Количество розеток. Обычно их 4…6 штук (рис.7).

Как правило, все розетки-с заземляющими “ушками” (типа “евро”). Встречаются фильтры с розетками разного типа (1 -универсальная и 4, 5 — “евро”, рис.8).

Рис. 7. Набор розеток.

Число и типы предохранителей. Предохранители включаются в сетевой фильтр для защиты от перегорания варисторов при больших импульсных помехах и отключения потребителей при коротком замыкании или длительной перегрузке нагрузочных цепей.

Для большей надежности отдельные изготовители, помимо термопредохранителей, устанавливают еще и самовосстанавливающиеся быстродействующие предохранители (на базе полупроводниковой металлоорганики).

Виды

Разнообразие сетевых фильтров сегодня велико, выбрать необходимую модель не составит труда. Фильтр может иметь вертикальный вид или круглый, его можно использовать как настольный вариант или повесить на стену, при желании можно использовать сетевой фильтр как встроенный в столешницу. Продвинутые типы электрофильтров обладают регулировкой с дистанционным управлением. Различие видов сетевых фильтров дает возможность осуществить:

  • защиту порта USB – к такой конструкции можно подсоединять для подзарядки устройства с соответствующим разъемом, например, смартфон, медиаплеер и т. д.;
  • возможность раздельного включения каждой розетки – обычные модели с помощью единой кнопки отключают питание всего сетевого фильтра, но есть усовершенствованные варианты, где для пользования розетку можно выбрать и включить автономно;
  • закрепление конструкции сетевого фильтра на стене – осуществить это можно с помощью специальной петельки, имеющейся на корпусе устройства, или выполнить прочное крепление с помощью использования 2 креплений, расположенных на тыльной стороне конструкции.

Как выбрать?

Оптимальным вариантом, который объединяет свойства сетевого фильтра и стабилизатора в одном устройстве, является аппарат ИБП с аккумулятором, являющийся источником бесперебойного питания. Для ИБП характерна плавная синусоида перепада напряжения, поэтому он применяется с целью стабилизации работы для бытовой техники и для компьютера. Выбор сетевого фильтра для дома или профессионального использования делают после изучения всех особенностей и характеристик электросети. Многие современные постройки имеют заземление, но есть старые строения, которые такой защиты не имеют, для таких случаев требуется надежный сетевой фильтр. Нередко в одной квартире используются разные фильтры для телевизора, для холодильника, для домашней аппаратуры.

При выборе сетевого фильтра нужно следующее.

  • Определить мощность устройства – посчитать, сколько приборов и с какой мощностью будет одномоментно подключаться к фильтру, к суммарному числу добавить запас, равный не менее 20%.
  • Важен параметр максимальной энергии входного импульса – чем выше этот показатель, тем надежнее будет сетевое устройство.
  • Определить наличие в фильтре термического предохранителя, защищающего фильтр от перегревания.
  • Определить число розеток для подключения, а если приборы надо часто отключать от сети, то лучше выбирать фильтр с автономным отключением каждой розетки.
  • Продумать, какая длина электрокабеля будет необходима.

Как сделать фильтр дома

Сделать сетевой фильтр с выключателем своими руками не очень сложно, по своей эффективности это устройство не будет уступать Sven Optima Base 5 м Black, Power Cube, Belkin (Белкин), APC PF8VNT3-RS.

Советуем изучить  Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов

Рассмотрим пошаговую инструкцию:

Удлинитель состоит из двух фусек, одна выступает в качестве выключателя ( на фото подсоединены разные ). А другая – размыкателя, варистора, контактных соединений. Именно варистор – это основная защита всех стабилизаторов. Отдельно нужно заметить, что большинство схем основано на принципе соединения простого удлинителя и фильтра;
(цифра 14 ничего не значит, скорее всего это просто номер партии)

С2 – это конденсатор, у него должны быть длинные провода, т.к. в противном случаев, Вы не сможете поставить контактные пластины. Но учтите, что слишком длинные шнуры понижают эффективность удлинителя;
Если Вы ставите сетевые самодельные фильтры для холодильника, аудиоаппаратуры (магнитофонов, домашних кинотеатров), телевизоров и прочей оргтехники, то необходимо смонтировать возле сетевого провода шайбу из феррита, она помешает помехам;
Далее нужно выбрать варисторы. Считается, что оптимальный размер – это 471 с диаметром от 6 до 10 миллиметров;
После идут электрические резисторы на схеме R1, R2. Чтобы бытовые приборы не передавали помехи, нужно подобрать мощные резисторы с максимально допустимым сопротивлением. Для расчета этих данных, нужно вычислить отношение мощности, которую потребляют все приспособления, включенные в фильтр. Для ноутбуков резистор в среднем должен быть 5 Ом, для более мощных приборов берутся двухватные;
Теперь монтируем дроссели, на чертеже L1, L2. Основные выдвигаемые требования: сердечник из феррита (у импульсных фильтров без него плохая индуктивность), якорь незамкнутого класса либо имеет воздушный зазор

Очень важно, чтобы у дросселя был наибольший ток равняться току катушки;
Потребитель постоянного тока должен быть оснащен конденсаторами (С1, С2), в зависимости от размеров блока можно установить один или оба конденсатора.
И последним монтируется резистор R3. Его подбираем в зависимости от нужных кВт или Вт

Нужно отметить, что эти блоки серьезно нагружаются со стороны системы питания, поэтому должны быть достаточно большими и мощными;
При необходимости установите прибор на стойку. По окончанию работы проведите тест на пропускную способность.

Разные радиолюбительские схемы для сбора сетевого фильтра для техники:

Фото — Исходная схема удлинителяФото — Сетевой фильтрФото — Схема сетевого фильтра

При помощи этой информации Вы сможете своими руками сделать линейный автомат. Источники питания в таком случае могут иметь любую мощность и показания частоты, главное просчитать пропускную способность отдельных деталей.

Пути улучшения схемы фильтра

Существует множество вариантов улучшения схемы сетевого фильтра. Один из них отличается остроумием и позволяет существенно экономить потребляемую электроэнергию. Суть метода заключается в следующем:

  1. Вскрывают корпус многоразъёмного СФ удлинителя.
  2. Одну из токоведущих шин разрезают.
  3. Отрезки соединяют с 5 вольтовым реле, рассчитанным на коммутацию тока 3А, 250 в.
  4. Два других контакта реле соединяют проводами с USB разъёмом на конце.
  5. Разъём подключают к USB входу телевизора.

В результате получается управляемая система питания, состоящая из ТВ, цифровой приставки и блока питания спутниковой антенны. Если ранее при выключении телевизора все части системы оставались в режиме ожидания, то с модернизированным фильтром они полностью отключаются. Стоит с пульта включить телеприёмник, как все коммутированные приборы тоже приводятся в действие и наоборот.

В другом случае идут по пути добавления в СФ LC-фильтра, который, помимо гашения помех от сети, понижает взаимно возникающие электрические помехи от подключённых потребителей.

Штатный варистор (470 в) часто не вызывает срабатывание автоматического предохранителя. Его меняют на аналогичное устройство, рассчитанное на напряжение 620 в. Это позволяет подавлять помехи от работающей стиральной машины, пылесоса и другой мощной электротехники.

Домашние мастера оснащают сетевые фильтры-удлинители звуковой сигнализацией. При превышении в сети уровня напряжения 280 в фильтр оповещает об этом сигналом.

Фильтры

Предназначены для подавления помех. Встречаются чисто емкостные и индуктивно-емкостные на основе LC-цепочек. Катушки сетевого фильтра бывают без сердечников или с ферритовыми сердечниками (лучше всего на ферритовых кольцах).

Добавочные устройства. Индикаторы включения и исправного состояния защиты на светодиодах или на неоновых лампочках светятся при включенном фильтре (или его отдельном канале) и гаснут, когда срабатывают предохранители. Разрядники (газовые) подстраховывают варисторы при больших амплитудах импульсных помех.

Любые электроприборы требуют правильной эксплуатации. В отношении сетевых фильтров тоже есть ряд правил безопасности. Фильтры противопоказано подключать друг к другу.

Рис. 8. Пример фильтра с евро-розетками.

Это может неоправданно увеличить ток в “земляном” проводе. Кроме того, к сетевым фильтрам нельзя подключать устройства с большими пусковыми токами (пылесосы, кондиционеры, холодильники и пр.). Не рекомендуется подключать сетевые фильтры к источникам бесперебойного питания, поскольку это может привести к повреждению схем защиты.

Самостоятельное изготовление сетевого фильтра

Сделать самый простой сетевой фильтр своими руками в домашних условиях радиолюбителю будет совсем не трудно. Для этого нужно встроить небольшую схему внутрь корпуса сетевого удлинителя с несколькими розетками. На нижнем рисунке показано, как это сделать.

СФ своими руками

Устанавливают СФ в удлинителе следующим образом:

  1. Вскрывают корпус сетевого удлинителя.
  2. В параллельные ветви после выключателя и варистора впаивают резисторы R1, R2 и дроссели (индуктивные катушки) L1, L2.
  3. Затем ветви поочерёдно замыкают через конденсатор С1 и один резистор R3.
  4. Установка концевого конденсатора С2 может быть сделана в любом месте между розетками.

Важно! Если внутри корпуса удлинителя не найдётся места для второго конденсатора С2, то можно обойтись без него. Достаточно скорректировать параметры С1

Дроссели применяются с незамкнутыми ферритовыми сердечниками индуктивностью от 10 мкГн. Конденсаторы подбираются в диапазоне 0,22-1 мкФ. Сопротивление резисторов коррелируют с планируемой мощностью потребителей. При нагрузке 500 Вт потребуются резисторы 0,22 Ом. Сопротивление R3 должно быть не меньше 500 кОм.

Устройство бесперебойного питания (ИБП)

В специализированном магазине продавцы наперебой могут предлагать стабилизатор, сетевой фильтр и ИБП. Что лучше приобрести — сразу решить трудно при существующем большом выборе моделей с разными названиями и свойствами.

Многие приобретают ИБП для устранения одной возможной неисправности в сети — внезапного исчезновения напряжения, чтобы корректно завершить работу электронных приборов. Импортные модели обозначают UPS. Целесообразно приобретать их с функцией стабилизатора для устранения радиочастотных и электромагнитных искажений и помех.

При исчезновении или снижении напряжения питания за пределы необходимого диапазона UPS переходит на работу через аккумуляторы. В зависимости от применяемой модели время работы независимого источника может достигать нескольких минут или часов. Прибор подбирается под мощность защищаемой техники.

Важной характеристикой UPS при работе от батареи является форма напряжения на выходе. У дешевых устройств она прямоугольная, а по частоте и амплитуде равна сетевому синусоидальному напряжению

Устройство

Если говорить об устройстве такой вещи, как сетевой фильтр, то следует сказать, что он может относиться к одной из 2 категорий:

  • стационарно-многоканальной;
  • встроенной.

В целом схема обычного сетевого фильтра, рассчитанного на напряжение в 220 В, будет стандартной и в зависимости от типа устройства может лишь чуть-чуть отличаться.

Такие платы имеет и другая техника, что относится к категории сложных. Такие платы обычно состоят из следующих компонентов:

  • конденсаторы добавочного типа;
  • индукционные катушки;
  • дроссель тороидального типа;
  • варистор;
  • предохранитель термического типа;
  • VHF-конденсатор.

Варистором является резистор, что имеет переменное сопротивление. Если нормативный порог напряжения в 280 вольт превышается, то его сопротивление снижается. Причем оно может снизиться не в один десяток раз. Варистор по своей сути представляет предохранитель от импульсного перенапряжения. А стационарные модели обычно отличаются тем, что имеют несколько розеток. Благодаря этому появляется возможность подключить через сетевой фильтр к электрической сети несколько моделей электрической техники.

Советуем изучить  Маркировка конденсаторов

Кроме того, все сетевые фильтры оснащены LC-фильтрами. Такие решения применяются для аудиотехники

То есть такой фильтр – помехоподавляющий, что для аудио и работы с ним будет крайне важно. Также сетевые фильтры иногда оснащаются термическими предохранителями, что позволяют предотвратить появление скачков напряжения

Иногда в ряде моделей используются одноразовые предохранители плавкого типа.

Схемы стабилизаторов

В стабилизаторе напряжение регулируется разными способами. Одним из них является переключение вторичных обмоток трансформатора.

Изменение напряжения производится электронными ключами, управляемыми процессором. Данные поступают с датчика и коммутируются с помощью электронного переключателя на тиристорах.

В параметрических стабилизаторах используется явление лавинного пробоя на стабилитронах, когда при значительном изменении тока напряжение остается постоянным. Для усиления мощности нагрузка подключается через один или несколько транзисторов.

В качестве высокочастотных фильтров в схеме применяют конденсаторы. Стабилизатор — сложный прибор, в состав которого может входить сетевой фильтр.

Резистор на входе позволяет держать транзистор открытым, а также поддерживает стабилитрон в активной области.

Стабилизатор подбирается по мощности потребителей. Сейчас везде применяется электроника, например, в блоках управления энергосберегающих ламп. Поэтому он нужен не только для компьютеров, но и для систем освещения. Если он применяется для электродвигателей, следует знать, что пусковой ток последних в несколько раз выше номинального. Несмотря на то, что стабилизаторы допускают кратковременные перегрузки, здесь запас по мощности следует взять больше.

Устройство и схема

Схема сетевого фильтра достаточно проста. Для того чтобы понять, как работает этот прибор, необходимо понять, как можно погасить скачкообразные помехи в сети. К примеру, резисторы. Сопротивление этих приборов не зависит от силы тока, который проходит через них. Но вот индуктивность и емкость прямо пропорциональны току. То есть, получается так, что чем выше сила тока и напряжение, тем больше вырастает сопротивление катушки индуктивности.

Это качество и применяется в фильтрах для подавления краткосрочных скачков напряжения с большой ее величиной. Для этого всего лишь необходимо установить две катушки индуктивности в фазный и нулевой проводник. Кстати, их индуктивность может располагаться в достаточно широком диапазоне от 60 до 200 мкГн.


Внутреннее устройство сетевого фильтра

Что касается резисторов, то их тоже можно устанавливать в сетевой фильтр для компьютера или телевизора.

Специалисты считают, что среди всех предлагаемых моделей на сегодняшний день эффективными являются сетевые фильтры LC. Все дело в том, что в их конструкции кроме катушек индуктивности установлены и конденсаторы. Кстати, их емкость варьируется в пределах от 0,22 до 1,0 мкФ. При этом необходимо учитывать, что напряжение конденсатора должно быть почти в два раза выше напряжения сети. Это запас на случай высокого скачка.

Зачем такая сложная схема?

  • «L» – это катушка, которая будет выравнивать скачки тока.
  • «C» – это конденсатор, который будет гасить высокие скачки напряжения.

Возвращаемся к импульсным помехам. Их можно гасить с помощью специального полупроводникового элемента – варистора. По сути, это резистор, который в штатном режиме, то есть, при низком напряжении, обладает высоким сопротивлением и ток через себя не пропускает. Как только ток в сети поднимается до номинала (470 В) вариатора, он сбрасывает сопротивление и пропускает ток.


Схема сетевого фильтра

Итак, подведем итог. Сетевой фильтр для компьютера или другого бытового электронного прибора в своей конструкции должен содержать:

  • Соединенные последовательно две катушки.
  • Конденсатор, подключенный параллельно.
  • Варистор.
  • Резисторы.

Самодельные сетевые фильтры

Нередко имеющиеся в продаже дешевые фильтры на самом деле фильтрами не являются. Например, фильтр-удлинитель (рис.9). Там внутри находится лишь варистор, ограничивающий кратковременные высоковольтные импульсы, которые иногда возникают в сети, и токовый размыкатель, срабатывающий при протекании большого тока (рис 10).

Рис. 9. Фильтр-удлинитель.

Рис. 10. Что внутри фильтра-удлиннителя.

На корпусе есть кнопка, которую нужно нажать, чтобы снова замкнуть размыкатель, если он сработал. Для превращения этого удлинителя в полноценный фильтр внутрь нужно встроить фильтрующие цепи.

На исходной схеме (рис.11а) S1 -токовый размыкатель, VR1 — варистор типа 471 (числом кодируется максимальное напряжение, а от диаметра зависит максимальная энергия подавляемого импульса).

Рис. 11. Схема фильтрующих цепей для встраивания в удлиннитель-розетку.

В доработанном варианте (рис. 11 б) добавляется RLC-фильтр. Катушки L1 и 12 вместе с конденсаторами С1 и С2 образуют LC-фильтр.

Индуктивное сопротивление катушек растет на высоких частотах. Чтобы ослабить и низкочастотные помехи, последовательно с катушками включены резисторы R1 и R2. Резистор R3 разряжает конденсаторы при отключении фильтра от сети. При сборке фильтра (рис. 12) варистор оставляется штатный (типа 471, диаметром 6…10 мм).

Чем больше сопротивление резисторов R1 и R2, тем лучше фильтрация, но больше их нагрев и потери напряжения в фильтре. Поэтому сопротивление резисторов выбирается в зависимости от суммарной мощности, потребляемой всеми теми устройствами, которые будут подключаться к фильтру (при указанных номиналах РНагр.макс=250 Вт).

Дроссели L1 и L2 — промышленные высокочастотные, типа ДМ-1 индуктивностью 50…100 мкГн. Конденсаторы — пленочные, типа К73-17 или аналогичные (импортные меньше по габаритам) емкостью не менее 0,22 мкФ (больше 1 мкФ тоже не нужно). Сопротивление резистора РЗ — не критично (от 510 кОм до 1,5 МОм).

Дополнительно на сетевой провод возле самого удлинителя желательно одеть ферритовую шайбу (удобнее всего разрезную на защелках — рис.13).

Рис. 12Сборка фильтра.

Рис. 13. Ферритовая шайба.

Другой вариант схемы помехоподавляющего сетевого фильтра приведен на рис. 14. Для большей эффективности он состоит из двух соединенных последовательно звеньев.

Первое (конденсаторы С1, С4, С5, С8, С9 и двухобмоточный дроссель 12) отвечает за подавление помех частотой выше 200 кГц.

Второе звено (двухобмоточный дроссель И с остальными конденсаторами) подавляет помехи, спектр которых простирается ниже указанной частоты (вплоть до единиц килогерц).

Рис. 14. Схема помехоподавляющего сетевого фильтра.

Благодаря магнитной связи между обмотками дросселей происходит подавление синфазных помех (тех, что наводятся одновременно на оба сетевых провода или излучаются ими).

Поэтому обмотки каждого дросселя должны быть одинаковыми и симметрично намотанными на магнитопроводы

Важно обеспечить правильную фазировку обмоток

Их начала обозначены на схеме точками. Дроссель L1 намотан на ферритовом магнитопроводе Ш12×14 с самодельным каркасом из злектрокартона сложенным вдвое проводом ПЭЛШО 00,63 мм. Обмотка содержит 87 витков. Марка феррита, к сожалению, неизвестна. Измеренная прибором 1.Р235 индуктивность каждой обмотки — около 20 мГн.

Для дросселя 1.2 использован броневой магнито-провод Б22 из феррита 2000НМ1. Его обмотки содержат по 25 витков и намотаны тем же проводом и таким же образом, что и обмотки дросселя L1. Индуктивность каждой обмотки дросселя L2 — 120 мкГн.

Конденсаторы первого звена фильтра — слюдяные. Поскольку малогабаритных конденсаторов такого типа требующейся для фильтра емкости на нужное напряжение не существует, пришлось соединить попарно-параллельно конденсаторы КСО-5 меньшей емкости.

Советуем изучить  Осциллограф своими руками

Аналогичное решение, но с попарно-последовательным соединением конденсаторов С2, С3 и С6, С7 (пленочных зарубежного производства), принято и во втором звене фильтра для обеспечения нужного рабочего напряжения.

Подключенные параллельно конденсаторам резисторы R1…R4 выравнивают приложенные к ним напряжения и обеспечивают быструю разрядку всех конденсаторов после отключения фильтра от сети. Конденсатор С9 — типа К78-2. Плата фильтра помещена в заземленную металлическую коробку.

Материал подготовил В. Новиков. РМ-07-12, 08-12.

Источники информации:

  1. electroclub.info
  2. corumtrage.ru
  3. potrebitel.ru

Описание принципа работы

Стандартный сетевой фильтр пропускает электрический ток по кабелю от розетки к ряду электрических и электронных устройств, подключенных к устройству. Если напряжение от розетки поднимается выше допустимого уровня, то прибор бесперебойного питания отвлекает дополнительную электроэнергию от розетки в провод заземления.

Наиболее распространенный тип сетевого фильтра имеет компонент, называемый варистором, изготовленным из оксида металла, или MOV, который отводит дополнительное напряжение. MOV образует связь между фазовой линией электропередачи и линией заземления.

Непосредственно варистор состоит из трех частей: оксидо-металлическая деталь в середине кабеля подключения к линиям электропитания и заземления, которые изготовлены из двух полупроводников. Эти полупроводниковые приборы имеют переменное сопротивление, которое зависит от напряжения. Когда напряжение ниже определенного уровня, электроны в полупроводниках потока объединяются таким образом, чтобы создать очень высокое сопротивление. Если напряжение превышает этот уровень, электроны ведут себя иначе, создавая более низкое сопротивление. В том случае, если напряжение соответствует заданному разрешению, варистор ничего не делает.

Фото — Магистральный сетевой фильтр

Как только дополнительный ток отводится в фильтр и на заземление, напряжение в фазовой линии возвращается к нормальному уровню. Таким образом, сетевой фильтр Pilot (Пилот), Defender, прочие только отводят импульсный ток, позволяя при этом продолжать работать остальным устройствам, подключенным к проводнику в нормальном ритме. Другими словами, сетевые помехоподавляющие приспособления по принципу работы напоминают чувствительный к давлению клапан, который открывается только в том случае, когда поступает слишком много давления.

Фото — Профессиональная схема фильтра

Схема фильтра защиты от сетевых помех

Этот фильтр — очень простая и аккуратная конструкция. В плане усовершенствования конструкции он может включать в себя дроссель на тороидальном сердечнике, защиту от перенапряжения на термисторах и варисторах.

Дроссели здесь использованы от фильтра EMI / RFI от импульсного источника питания, естественно дросселя с обмотками, намотанными на одно ядро, конечно будут в приоритете для такого фильтра, но не у каждого они есть (и есть желание грамотно намотать их), поэтому выбран упрощенный вариант — все равно будет отличная фильтрация.

Резистор немного нагревается, так что желательно заменить его более мощным, потому что с некоторым увеличением напряжения сети выше 250 В он может нагреться уже значительно.

Плавкий предохранитель лучше чтоб находился за розеткой, чтобы конденсаторы не вызывали пожар при коротком замыкании в случае сильного перенапряжения. По возможности добавьте варисторы высокой энергии для защиты от перенапряжения. Что касается резистора, это должен быть металлизированный резистор из высоковольтной серии. Вот пример промышленного фильтра:

Использование небольших расстояний между дорожками платы также оправдано, особенно когда речь идет о защите от перенапряжения. На приведенном ниже рисунке показано установленное на заводе решение по защите от перенапряжения, конечно же это не заменяет искровой разрядник, но как отсутствие какой-либо защиты вообще обеспечит большие потери в случае возможной проблемы.

Этот высокоэнергетический искровой промежуток, так называемая молниезащита. Его задача — взять на себя и уничтожить большую часть энергии в случае повреждения варистора. Предполагается, что в случае разряда высокой энергии между электродами искрового промежутка возникает дуга, вызывающая не только потерю большей части энергии, но и распыление медных дорожек, вызывающих металлизацию зазора и, следовательно, короткое замыкание на землю. Условием правильной работы является требование подключения физического заземления, а также автоматических предохранителей и выключателей остаточного тока. Такие фильтры и подобные схемы искрового разрядника находятся практически на любом оборудовании, таком как сетевые фильтры, источники питания, инверторы, как правило имеющие физическое соединение с землей.

Устройство простого сетевого фильтра

СФ бывают двух видов:

  1. Встроенные.
  2. Стационарные – многоканальные.

Встроенные

Компактные платы СФ являются частью внутреннего устройства различного электронного оборудования. Ими оснащается компьютерная и другая сложная техника.

Плата встраиваемого сетевого фильтра

На фото видно устройство СФ. На плате установлены следующие детали:

  • VHF – конденсатор;
  • тороидальный дроссель;
  • добавочные конденсаторы;
  • варистор;
  • индукционные катушки;
  • термический предохранитель.

Варистором называют резистор с переменным сопротивлением. При превышении нормативного порога напряжения (280 в) его сопротивление может уменьшиться в десятки раз. Варистор выполняет функцию защиты от импульсного перенапряжения.

Стационарные – многоканальные

Корпус прибора имеет несколько розеток. Благодаря этому, есть возможность подключить через фильтр всю имеющуюся электротехнику в одном помещении к одной розетке. Для очистки от радиопомех высокой частоты применяется простой LC-фильтр. Несгораемые термопредохранители предотвращают скачки напряжения. В некоторых моделях применяются одноразовые плавкие предохранители.

Схема СФ защиты от сетевых помех

Типовая схема сетевого фильтра является основой всех устройств такого типа за исключением дополнительных мелочей. Классикой является подключение к точкам: Земля, Фаза и Ноль. На входе устанавливается варистор VDR 1. Он подавляет всплески напряжения сетевого тока. При высоком скачке напряжения сопротивление варистора резко падает, этим он не пропускает помеху далее по схеме.

Для гашения небольших изменений напряжения используются дроссель Tr1 и три ёмкости С. Конденсаторы С1, С2 и С3 – реактивные радиодетали, постоянно меняющие уровень сопротивления. Оно при изменении частоты тока резко возрастает.

Нормальный ток беспрепятственно проходит через фильтр. В то же время помехи высокой частоты задерживаются в СФ. Сопротивление фильтра находится в прямой пропорциональной зависимости от величины частоты тока. Оба показатели одновременно возрастают, что позволяет задерживать помехи на пути к потребителю.

Обратите внимание! Трёхпроводная сеть питания может подвергаться возникновению помех на участках фаза – ноль, земля – фаза, земля – ноль. Эффективное подавление таких негативных явлений осуществляется нормальным стандартным заземлением СФ

Многофункциональные UPS

UPS защищает приборы не только при отключении, но и при снижении напряжения ниже допустимого порога посредством переключения на батареи. Периодические срабатывания сокращают срок службы аккумуляторов. Целесообразно перед бесперебойником дополнительно подключать стабилизатор напряжения. Для некоторых моделей в этом нет необходимости. Современный UPS может содержать встроенный фильтр или стабилизатор напряжения.

Напряжение модифицированной (прямоугольной) синусоиды корректно измерить обычным вольтметром невозможно. Показания будут значительно отличаться от фактических значений.

Заключение

Приобретая ценную электронику, следует решить вопрос о том, какой взять сетевой фильтр или стабилизатор напряжения, что лучше подходит, и как сделать это выгодно для себя. При правильном выборе защитные устройства обеспечивают надежное электроснабжение домашней техники

Важно определиться, как работает внешняя сеть квартиры, а также с ценой и характеристикой покупаемого изделия. Преимущество остается за стабилизатором, надежно защищающим дорогостоящую электронику от скачков напряжения и высокочастотных помех

Для компьютеров обязательно следует приобретать ИБП, что позволяет производить корректное отключение, увеличивать срок их службы и сохранять ценную информацию.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Сетевой фильтр своими руками
Аварийное освещение для безопасности людей