Самодельный сетевой фильтр 220В: схема и инструкция по сборке помехоподавляющего фильтра для аудиотехники

Как самостоятельно собрать эффективный сетевой фильтр 220В для защиты аудиотехники от помех. Какие детали нужны для изготовления фильтра. Как правильно намотать дроссель для сетевого фильтра. Каковы основные принципы работы помехоподавляющего фильтра.

Принцип работы и назначение сетевого фильтра

Сетевой фильтр предназначен для подавления высокочастотных помех, проникающих в электросеть от различных электронных устройств. Основная задача фильтра — пропустить частоту 50 Гц и подавить все, что выше этой частоты.

Такой фильтр называется фильтром нижних частот (ФНЧ). Он пропускает без потерь низкие частоты и подавляет высокочастотные помехи, которые создают шумы в аудиотехнике и помехи на экранах телевизоров.

Источники высокочастотных помех в современной электросети

Основными источниками высокочастотных помех в современной электросети являются:

• Импульсные блоки питания компьютеров, телевизоров, зарядных устройств
• Энергосберегающие и светодиодные лампы
• Электродвигатели бытовой техники
• Сварочные аппараты и другое мощное промышленное оборудование

Все эти устройства генерируют импульсные сигналы с частотами от 40 кГц до 1 МГц и выше. Спектр этих сигналов богат высшими гармониками, которые проникают в электросеть и создают помехи для чувствительной аудио- и видеотехники.

Основные компоненты самодельного сетевого фильтра

Для изготовления эффективного сетевого фильтра понадобятся следующие компоненты:

• Дроссель на ферритовом кольце
• Конденсаторы емкостью 0,01-0,1 мкФ на напряжение 400В и выше
• Варистор на 275-300В
• Предохранитель на 1-2А

Ключевым элементом фильтра является дроссель. Он представляет собой катушку индуктивности, намотанную на ферритовом кольце. Дроссель эффективно подавляет высокочастотные помехи.

Как правильно намотать дроссель для сетевого фильтра

Намотка дросселя требует определенных навыков и осторожности, так как речь идет о работе с сетевым напряжением 220В. Основные правила намотки дросселя:

• Использовать провод ПЭВ-2 подходящего сечения
• Намотка должна быть однорядной
• Витки не должны перекрещиваться
• Между проводами оставлять небольшой зазор
• Ферритовое кольцо обмотать изолирующим материалом

Рекомендуется использовать ферритовое кольцо с магнитной проницаемостью 400-2000 Нм. Количество витков обычно составляет 10-20 на каждую обмотку.

Схема простого сетевого фильтра для аудиотехники

Простейший сетевой фильтр для защиты аудиотехники может состоять из следующих элементов:

• Дроссель на ферритовом кольце с двумя обмотками по 10-20 витков
• Два конденсатора по 0,1 мкФ на 400В
• Варистор на 275В
• Предохранитель на 1А

Схема подключения элементов:

1. Фаза и ноль подключаются к входным выводам дросселя
2. Выходные выводы дросселя — к нагрузке
3. Конденсаторы подключаются между выходными выводами и землей
4. Варистор — параллельно выходу фильтра
5. Предохранитель — в разрыв фазного провода на входе

Изготовление многозвенного сетевого фильтра

Для более эффективного подавления помех рекомендуется использовать многозвенные фильтры, состоящие из нескольких LC-звеньев. Каждое звено включает в себя:

• Дроссель на ферритовом кольце
• Два конденсатора, подключенных к земле

Количество звеньев может достигать 3-4. С увеличением числа звеньев растет эффективность фильтрации, но также увеличиваются габариты и стоимость фильтра.

Преимущества самодельного сетевого фильтра

Самостоятельное изготовление сетевого фильтра имеет ряд преимуществ по сравнению с покупными устройствами:

• Более высокая эффективность подавления помех
• Возможность адаптации под конкретные задачи
• Использование качественных комплектующих
• Существенная экономия средств
• Понимание принципов работы устройства

Однако сборка требует определенных навыков и соблюдения мер безопасности при работе с сетевым напряжением.

Меры безопасности при изготовлении и эксплуатации сетевого фильтра

При самостоятельном изготовлении сетевого фильтра необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

• Использовать качественные комплектующие с соответствующими напряжениями пробоя
• Обеспечить надежную изоляцию всех токоведущих частей
• Использовать прочный корпус с заземлением
• Не превышать допустимую нагрузку на фильтр
• Регулярно проверять состояние фильтра

Помните, что неправильно собранный сетевой фильтр может представлять опасность поражения электрическим током. При отсутствии необходимых навыков лучше воспользоваться готовыми заводскими устройствами.

Самодельный сетевой фильтр из доступных деталей.

 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. Радио с частотой 50 Гц отпело быстро.

 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.

 На фото  3 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 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 антенный усилитель.

 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.

 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.

Фото 7.

Фото 8. В глаза бросился один единственный элемент под названием варистор.

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 9.

Фото 9.

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.

                                   Самодельная конструкция помехозащитного дросселя.

Фото 10.

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 11.

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.

Помехи радиоприёму от энергосберегающих ламп.

 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 12.

Самодельный сетевой фильтр из доступных деталей.

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 энергосберегающейили 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 новыхисточников 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.

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.

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 программыбольше 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).

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 0,01до 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.

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.

Надпись на упаковочной коробке.

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 пороговоезначение промышленной сети.

Самодельная конструкция помехозащитного дросселя.

В качестве сердечника можно использовать ферритовое кольцо с проницаемостью400 – 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 шагво 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.

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.

AC 220V/120V Схемы сетевого фильтра

agatam 148 комментариев

Всплески напряжения иногда могут быть серьезной проблемой с точки зрения безопасности различных электронных устройств. Давайте узнаем, как сделать простые схемы защиты от перенапряжения в сети переменного тока в домашних условиях.

Что такое сетевой фильтр

Устройство защиты от перенапряжения представляет собой электрическое устройство, предназначенное для нейтрализации незначительных электрических всплесков и переходных процессов, которые обычно возникают в линиях электроснабжения. Обычно они устанавливаются в чувствительном и уязвимом электронном оборудовании, чтобы предотвратить его повреждение из-за этих внезапных беспрецедентных скачков напряжения и колебаний напряжения.

Они работают путем мгновенного короткого замыкания любого избыточного высокого напряжения, которое может появиться в сети переменного тока на очень продолжительное время.

Эта продолжительность обычно составляет микросекунды. Все, что превышает этот период времени, может привести к возгоранию или повреждению самого ограничителя перенапряжения

Что такое скачок напряжения

Внезапный всплеск напряжения — это резкое повышение напряжения, продолжающееся не более нескольких миллисекунд, но достаточное для повреждения к нашему драгоценному оборудованию почти мгновенно.

Таким образом, необходимо остановить или заблокировать их проникновение в уязвимые электронные устройства, такие как наши персональные компьютеры.

Коммерческие устройства для уничтожения шипов доступны довольно легко и дешево, но им нельзя доверять, и, кроме того, они не имеют механизма проверки надежности, поэтому это становится просто «предполагаемой» игрой, пока все не закончится.

Рабочий проект

Схема простого устройства защиты от перенапряжения в сети переменного тока, приведенная ниже, которая показывает, как сделать простое самодельное устройство защиты от сильного тока в сети переменного тока, основана на очень простом принципе «отключения скорости» при начальном ударе через компоненты, которые хорошо оборудованы в поле.

Комбинация простого железного резистора и MOV более чем достаточна для обеспечения защиты, которую мы ищем.

Здесь R1 и R2 представляют собой 5 витков железной проволоки (толщиной 0,2 мм) на воздушном сердечнике диаметром 1 дюйм, за каждым из которых следует варистор соответствующего номинала или MOV, подключенный к ним, чтобы стать полноценной системой защиты от шипов.

Внезапное высокое напряжение переменного тока, попадающее на вход шипа, эффективно устраняется, а «жал» поглощается по ходу соответствующими частями, а безопасная и чистая сеть проходит через подключенную нагрузку.

Металлооксидный варистор (MOV) Расчеты и формулы

Расчет энергии при подаче такого импульса осуществляется по формуле:

E = (Vpeak x Ipeak) x t2 x K
где:
Ipeak = пиковый ток
Vpeak = напряжение при пиковом токе
β = указано для I = ½ x Ipeak до Ipeak
K — константа, зависящая от t2, когда t1 составляет от 8 мкс до 10 мкс
Низкое значение β соответствует низкому значению Vpeak, а затем к низкому значению E.

Устройство защиты от переходных процессов с использованием катушек индуктивности и MOV

Вопрос о предотвращении перенапряжения в электронном балласте

Привет, swagtam, я нашел ваш адрес электронной почты в вашем блоге. Мне очень нужна ваша помощь. На самом деле у моей компании есть клиент в Китае, мы производим УФ-лампы и используем для них электронный балласт. Теперь проблема в Китае из-за перенапряжения, балласт сгорает, поэтому я разрабатываю схему, которая находится во вложении, которая тоже не помогает?

, поэтому я нашел вашу идеальную схему защиты от высокого / низкого напряжения, которую я хочу построить. или вы можете сказать мне обновление, если я смогу сделать в своей схеме, это будет здорово. извините, если я беспокою вас. но мне действительно очень нужна ваша помощь, чтобы спасти мою работу, спасибо, спасибо, Кришна Шах

Решение

Привет, Кришна! По моему мнению, проблема может быть не в колебаниях напряжения, а в внезапных скачках напряжения, из-за которых выходит из строя балластная цепь. Показанная вами схема может оказаться не очень эффективной, потому что она не включает резистор или какой-либо барьер с MOV. Вы можете попробовать следующую схему, внедрить ее на вход балластной цепи.

Надеюсь, сработает:

 

Использование NTC и MOV

На следующем рисунке показано, как два разных устройства подавления внезапного высокого напряжения могут быть подключены к линии электросети для достижения обоюдоострой безопасности.

NTC здесь обеспечивает начальный ток включения при защите от бросков тока, предлагая более высокое сопротивление из-за его начальной более низкой температуры, но в ходе этого действия его температура начинает увеличиваться, и он начинает подавать больший ток для устройства до нормальной работы. достигнутые условия.

MOV, с другой стороны, дополняет выход NTC и гарантирует, что в случае, если NTC не сможет правильно остановить натиск помпажа, он сам включится, замыкая остаточное высокое переходное содержимое на землю и в результате устанавливая наиболее безопасный возможное питание для подключенной нагрузки или прибора.

Сетевой фильтр радиопомех и схема подавления перенапряжения

Если вам нужна схема сетевого фильтра переменного тока с комбинированной защитой от подавления радиочастотных помех (РЧП) и контролем скачков напряжения, то следующая конструкция может оказаться весьма удобной.

Как мы видим, входная сторона защищена NTC и MOV. MOV заземляет любой мгновенный скачок напряжения, а NTC ограничивает скачок тока.

Следующая ступень представляет собой сетевой фильтр радиопомех, состоящий из небольшого ферритового трансформатора и нескольких конденсаторов. Трансформатор останавливает и блокирует прохождение любых входящих и исходящих радиочастотных помех через линию, в то время как конденсаторная сеть усиливает эффект, заземляя остаточное высокочастотное содержимое в линии.

Трансформатор построен на небольшом ферритовом стержне с двумя идентичными обмотками, намотанными одна на другую, и одним из концевых соединений обмотки, переставленным между входной/выходной нейтральной линией.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

Самодельный сетевой фильтр с сетевым фильтром – Vishnu Mohanan

Устройство защиты от перенапряжений PCB

I Когда на мой портативный компьютер попал удар молнии, который серьезно его повредил, я осознал важность устройства защиты от перенапряжений . Всплеск пришел по коаксиальному кабелю к модему, а затем к моему компьютеру по кабелю локальной сети. Я тогда использовал RJ45 для Интернета. Затем я переключился на Wi-Fi, думая, что скачки напряжения больше не повредят мой компьютер. Но они по-прежнему остаются реальной угрозой для моих электронных устройств. Я потерял много других устройств, таких как модем, множество адаптеров и т. д., из-за скачков напряжения в линиях электропередач. Коаксиальные кабели и многие другие сети используют электрические столбы для распределения. Поэтому они наиболее уязвимы для грозовых перенапряжений. Молния, ударяющая непосредственно в электрический столб, может привести к тому, что большое количество энергии пройдет через линии электропередач и другие близлежащие кабели к вашим домам и устройствам, подключенным на конце, до заземления, что приведет к непригодным повреждениям вашего оборудования. В связи с этим во многих странах действуют правила, которые юридически предписывают установку УЗП (устройства защиты от перенапряжения) как для жилых, так и для промышленных сетей распределения электроэнергии и связи.

Существует множество методов подавления скачков напряжения, в том числе варисторы на основе оксида металла (MOV), диоды для подавления переходных процессов (TVS) и газоразрядные трубки (GDT). Все они работают по разным принципам, но в сочетании обеспечивают максимальную защиту.

275L40 MOV от Littlefuse

Сетевой фильтр

Сетевой фильтр — это пассивная схема, состоящая в основном из пассивных компонентов, таких как конденсатор, катушка индуктивности и т. д. Он используется для ограничения или подавления электрических помех, создаваемых устройством или входящих в него. EMI (электромагнитные помехи) или RFI (радиочастотные помехи) в основном генерируются электронными устройствами, работающими на высоких частотах с неадекватным экранированием и фильтрацией, а также другими индуктивными нагрузками. SMPS (адаптеры питания), электронные дроссели и другие индуктивные нагрузки вносят значительный вклад в генерируемые электромагнитные помехи. Типичный фильтр электромагнитных помех, используемый для линии электропередачи переменного тока, выглядит следующим образом.

Базовая конструкция фильтра электромагнитных помех

Существует два типа шума; общие для проводов под напряжением и нейтрали, называемые синфазным режимом или CM, и шум дифференциального режима (DM), который проявляется как разность напряжений между L и N. CX1 — это конденсатор с номиналом X. Конденсатор с номиналом X (поперечная линия) представляет собой металлизированный пленочный конденсатор (также называемый рамочным конденсатором), рассчитанный на высокое напряжение переменного тока, например 230 В переменного тока. Они могут выдерживать большие переходные процессы, обладают свойством самовосстановления и вряд ли вызовут короткое замыкание даже после отказа. Их значения обычно находятся в диапазоне от 0,1 мкФ и выше, что зависит от диапазона частот для ослабления. CX ослабляет шум DM за счет короткого замыкания и L _CM  подавляет шум CM. Катушки индуктивности всегда должны быть рассчитаны на требуемый ток. Типичный синфазный дроссель состоит из тороида из феррита и двух одинаково намотанных медных катушек. Каждая катушка соединена последовательно с каждым проводом. SWG (стандартный калибр провода) провода выбирается в соответствии с требуемым током. Значение индуктивности синфазного дросселя (L _CM ) может составлять 2–10 мГн .

Синфазные дроссели

CY1 и CY2 представляют собой конденсаторы с номиналом Y (шунтирующие) и размещаются между каждой линией и заземлением («настоящим твердым заземлением»). Обычно это маломощные конденсаторы с огнезащитным покрытием. Подключенные между линиями и землей, они обходят дифференциальные шумовые сигналы (I _CMN ) на массу. Резистор, включенный параллельно СХ1, называется прокачным, который необходим для безопасного разряда конденсаторов Х, чтобы он никому не навредил, после отключения его от сети. Это высокоомные резисторы с номинальной мощностью не менее 1 Вт. Согласно некоторым стандартам, разрядные резисторы должны полностью разрядить все конденсаторы в течение одной минуты или меньше. Типичные значения варьируются от 100K до более 1M. На приведенном выше рисунке не показаны дроссели DM или MOV. Следующий делает то, что я разработал для себя.

Схема

Сетевой фильтр переменного тока и схема защиты от перенапряжения — см. PDF

В нем нет TVS-диодов или GDT, потому что я не мог их купить, так как они не были доступны. MOV — это очень быстрые и эффективные подавители переходных процессов, которые могут выдерживать очень большой ток. Обладает высоким сопротивлением при низких напряжениях ( рабочее напряжение ). Но когда напряжение превысит напряжение фиксации , сопротивление упадет, и MOV шунтирует избыточный ток. Я использовал 275L40  из  Littlefuse , два из них параллельны между L и N, L к земле и N к земле. Параллельные MOV повысят защиту. Я использовал резистор 3,3 МОм 1 Вт в качестве прокачки. Для дросселей DM я использовал катушки из старых компьютерных блоков питания. Дроссель CM был изготовлен путем намотки изолированного медного провода 19 SWG на ферритовый тороидальный сердечник. Для обхода я выбрал конденсаторы Y номиналом 4,3 нФ от Epcos. Единственное, о чем я забыл упомянуть, так это о предохранителе. Хотя плавкий предохранитель является самым медленным из всех защитных устройств, он является обязательным дополнением.

Припаял все к перфорированной плате с толстыми свинцовыми дорожками. Для установки схемы я купил распределительную коробку из ПВХ и немного модифицировал ее, добавив держатель предохранителя, переключатель DPDT и розетку питания. Готовая конструкция выглядела так.

Готовое устройство защиты от перенапряжения

Изображения

Верхняя сторона печатной платыВнутри корпусаСторона пайкиРазъем переменного тока устройства защиты от перенапряженияПредохранитель и переключатель устройства защиты от перенапряженияСетевой фильтр полностью собран

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Этот проект касается  высокого напряжения  цепи и компоненты. Следует соблюдать осторожность при работе с переменным током высокого напряжения, поскольку это может привести к летальному исходу. Не прикасайтесь к цепям или их частям при подключении к сети переменного тока или сразу после отключения.