Как работает схема сетевого фильтра на 220В. Какие бывают типы фильтров. Как собрать простой сетевой фильтр своими руками. На что обратить внимание при самостоятельной сборке.
Принцип работы сетевого фильтра
Сетевой фильтр предназначен для защиты электронных устройств от помех, приходящих из электросети. Его основная задача — пропустить переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 В, отфильтровав высокочастотные и импульсные помехи.
Принцип работы сетевого фильтра основан на использовании реактивных элементов — катушек индуктивности (дросселей) и конденсаторов. Их сопротивление зависит от частоты тока:
- Индуктивное сопротивление катушек растет с увеличением частоты
- Емкостное сопротивление конденсаторов падает с ростом частоты
Благодаря этому, низкочастотный полезный сигнал (50 Гц) проходит через фильтр с минимальными потерями, а высокочастотные помехи эффективно подавляются.
Основные элементы схемы сетевого фильтра
Типовая схема сетевого фильтра на 220В содержит следующие ключевые элементы:
- Варистор — защита от импульсных перенапряжений
- Дроссели — подавление высокочастотных помех
- Конденсаторы — шунтирование помех на землю
- Предохранитель — защита от перегрузки по току
Варистор срабатывает при скачках напряжения, замыкая опасный импульс на себя. Дроссели и конденсаторы образуют LC-фильтр, эффективно подавляющий высокочастотные помехи. Предохранитель защищает фильтр и подключенные устройства от перегрузки.
Виды сетевых фильтров
По конструктивному исполнению сетевые фильтры можно разделить на два основных типа:
1. Встроенные фильтры
Встраиваются внутрь электронных устройств и являются частью их схемы. Обычно представляют собой компактную печатную плату с набором фильтрующих элементов. Используются в компьютерах, аудио-видео технике, измерительных приборах.
2. Стационарные (многоканальные) фильтры
Выполняются в виде отдельных устройств с несколькими розетками для подключения различной техники. Популярный пример — сетевой фильтр-удлинитель. Обеспечивает централизованную защиту группы устройств.
Схема простого сетевого фильтра своими руками
Рассмотрим, как собрать простейший сетевой фильтр на базе обычного сетевого удлинителя:
- Разберите корпус удлинителя
- Впаяйте в разрыв фазного провода варистор на 275В
- Установите два дросселя по 10-100мкГн последовательно в фазный и нулевой провода
- Подключите конденсатор 0.1мкФ между фазой и нулем
- Добавьте два конденсатора по 2200пФ от фазы и нуля на землю
- Соберите корпус удлинителя
Такая схема обеспечит базовую защиту от сетевых помех. Для повышения эффективности можно использовать более сложные схемы с дополнительными каскадами фильтрации.
На что обратить внимание при самостоятельной сборке
При изготовлении сетевого фильтра своими руками важно соблюдать следующие меры предосторожности:
- Используйте качественные компоненты с необходимыми параметрами
- Обеспечьте надежную изоляцию всех токоведущих частей
- Не допускайте замыканий между проводниками
- Проверьте работоспособность фильтра перед использованием
- При отсутствии опыта лучше использовать готовые фильтры
Неправильно собранный фильтр может стать причиной короткого замыкания или поражения током. Если вы сомневаетесь в своих навыках, рекомендуется приобрести готовый сертифицированный фильтр.
Преимущества использования сетевых фильтров
Применение качественных сетевых фильтров дает следующие преимущества:
- Защита электроники от скачков напряжения и импульсных помех
- Снижение уровня электромагнитных шумов
- Повышение стабильности работы чувствительной аппаратуры
- Увеличение срока службы подключенных устройств
- Улучшение качества звука в аудиосистемах
Особенно важно использовать сетевые фильтры для защиты дорогостоящей электроники — компьютеров, телевизоров, домашних кинотеатров, измерительных приборов.
Заключение
Сетевой фильтр — важный элемент защиты электронной техники от помех в электросети. Простейшие модели можно собрать самостоятельно, но для надежной защиты рекомендуется использовать сертифицированные устройства от проверенных производителей. Правильно подобранный сетевой фильтр обеспечит стабильную работу электроники и защитит ее от преждевременного выхода из строя.
Сетевые фильтры — как они работают, примеры схем
Что такое сетевой фильтр? — это относительно недорогое устройство, предохраняющее достаточно ценные электроаппараты отперегрузок по току, высокочастотных и импульсных помех, аномального напряжения (повышенного или пониженного относительно нормы).
Основная задача фильтра — пропустить через себя переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 В, а всяким выбросам напрочь закрыть дорогу. Выбросов же в сети великое множество, и возникают они по разным причинам.
Например, включился холодильник, т.е. сработало пусковое реле его компрессора. В момент включения компрессор (электродвигатель) потребляет ток, в десятки раз (в 20…40 раз) превышающий тот, что указан в паспорте. На этот миг в сети возникает “просадка’’ напряжения с последующим всплеском (рис.1) — вот и помеха!
Даже включение обычных лампочек в люстре приводит к возникновению, вроде бы, незаметных помех такого же характера. Они в момент включения потребляют ток, примерно в 10 раз больший номинального (пока спираль холодная).
Самое неприятное то, что амплитуда напряжения помехи может исчисляться сотнями, а то и тысячами вольт. Этого вполне хватит, чтобы “спалить” какое-либо чувствительное устройство.
Как же эту ситуацию предотвратить? Вот тут на арене и появляются сетевые фильтры питания! Они способны “проглотить” все вредные выбросы питающего напряжения.
Справедливости ради надо отметить, что медленные провалы напряжения ни один фильтр питания скомпенсировать не способен (для этой цели служат стабилизаторы напряжения).
Но наиболее опасными для аппаратуры являются все же импульсные помехи.
Принципиальная схема
На рис.2 приведена типовая схема сетевого фильтра питания. На ней показана трехпроводная (европейская) сеть питания: “фаза” — “ноль” (“нейтраль”) — “земля”. Сразу на входе фильтра стоит варис-тор VR1.
Его задача — подавить высоковольтные выбросы напряжения сети. При появлении такого выброса электрическое сопротивление варистора резко падает, и он замыкает через себя эту помеху, не позволяя ей пройти дальше. Следом включены дроссель Т1 и конденсаторы С1, С2, C3, образующие LC-фильтр.
Сопротивление дросселя возрастает с увеличением частоты тока, а конденсаторов падает, так что все высокочастотные помехи задерживаются или “стекают” в землю.
Помехи могут возникать не только между сетевыми проводами (“фазой” и “нейтралью”), их отфильтрует конденсатор С3, но и между “фазой” и “землей”, а также возможны помехи “нейтоаль» — “земля”. Для эффективного подавления таких помех служат конденсаторы С1 и С2.
Рис. 2. Типовая схема сетевого фильтра питания.
При отсутствии земли общая точка конденсаторов С1 и С2 “висит” в воздухе, что приводит к созданию ими и дросселем Т1 паразитного колебательного контура, который начинает излучать высокочастотное электромагнитное поле, становясь источником потенциальной опасности для расположенной рядом радиоаппаратуры.
Рис. 3. Схема сетевого фильтра без заземленных конденсаторов и связи с землей.
Поэтому в двухпроводной сети применяются фильтры без этих конденсаторов и связи с “землей” (рис.З). Типовая амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) сетевого фильтра показана на рис.4. Из этого графикавидно, что чем выше частота помех, тем эффективнее они подавляются.
Рис. 4. График зависимости.
Стоит остановиться на одной особенности фильтров питания. Речь пойдет все о той же “земле”. Существует целый класс сетевых фильтров, у которых заземляющий провод не имеет никакой связи с внутренней схемой, кроме соответствующих контактов самих евророзеток и заземляющего контакта евровилки.
Этим достигается важное преимущество: при работе от сети с заземлением все розетки фильтра заземлены, как и положено. Но в случае отсутствия “земли” в сетевой розетке (типичный случай отечественной сети питания) все розетки фильтра объединены между собой по заземляющему контакту (естественно, сам фильтр при этом не заземлен). Почему это важно?
Представим, например, схему подключения различной периферии к компьютеру, показанную на рис. 5а (типичный случай — подключены принтер, сканер, внешний звуковой усилитель И Т.П.).
Это — идеальная схема: все подключено к заземленной сети питания, потенциалы корпусов устройств одинаковы (равны нулю), поскольку соединены с “землей”. В случае возникновения пробоя или повреждения изоляции любого из устройств “лишнее” напряжение уйдет в землю.
Рис. 5. Схемы подключения различной периферии к компьютеру.
Теперь возьмем схему соединений для случая сети без заземления (рис.5б). Как видно, провод заземления отсутствует, и единственной связью корпусов устройств является слаботочный интерфейсный кабель (точнее, его экранирующая оплетка).
При разности потенциалов корпуса компьютера и внешнего устройства (а такое наблюдается сплошь и рядом!) уравнительные токи, текущие от большего потенциала к меньшему, могут легко “выжечь” входные и выходные порты соединенных устройств.
Таких случаев встречается множество. Самый распространенный — выгорание входа или выхода звуковой карты в случае подключения ее к внешнему источнику сигнала или к усилителю звука.
Для решения проблемы нужно подключить эти устройства к “европейскому” удлинителю, даже не соединен
Работа электротехнических и электронных устройств происходит за счёт питания сетевым током. Энергопоток через провода приносит с собой сателлитные электромагнитные поля. Они несут угрозу точности выполнения своих функций абонентами электросети. Решить этот вопрос могут сетевые фильтры (СФ). Их всегда можно купить в виде сетевых удлинителей. Зная схему сетевого фильтра, устройство несложно собрать своими руками.
Сетевой фильтр
Принцип работы сетевого фильтра
Напряжение переменного тока в сети 220 в изменяется в синусоидальном виде. Правильная форма электрического импульса «загрязняется» электромагнитными помехами. Синусоида выглядит в виде изгибающейся линии чистого сигнала, окружённой вязью блуждающих токов, вызванных фазными перекосами, подсадками и всплесками напряжения.
График сетевого тока
Сопровождающие помехи влияют на чувствительные компоненты электронных схем различных приборов и аппаратуры. Возникает проблема очистки тока от паразитных образований. Для этого применяют сетевой фильтр (СФ).
СФ встраивают между источником сетевого тока и потребителями. Он состоит из соединённых в определённом порядке дросселей и конденсаторов. Работа фильтра – выстраивание индуктивного сопротивления катушек, не пропускающего помехи высокой частоты. Ёмкости устройства отсекают нежелательные помехи. Конденсаторы замыкают цепь и не пропускают паразитные импульсы.
Устройство простого сетевого фильтра
СФ бывают двух видов:
- Встроенные.
- 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.
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:
- Вскрывают корпус сетевого удлинителя.
- В параллельные ветви после выключателя и варистора впаивают резисторы R1, R2 и дроссели (индуктивные катушки) L1, L2.
- Затем ветви поочерёдно замыкают через конденсатор С1 и один резистор R3.
- 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.
Видоизменённая схема
Вышеописанную схему нередко модернизируют. Применяя катушки с другими параметрами, обходятся без резисторов. Для этого берут дроссели с высокой индуктивностью – 200 мкГн. Вместо старой ёмкости впаивают конденсатор, рассчитанный на 280 в.
Видоизменённая схема СФ
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.
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:
- Вскрывают корпус многоразъёмного СФ удлинителя.
- Одну из токоведущих шин разрезают.
- Отрезки соединяют с 5 вольтовым реле, рассчитанным на коммутацию тока 3А, 250 в.
- Два других контакта реле соединяют проводами с USB разъёмом на конце.
- 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.
Дополнительная информация. Различные модернизированные СФ всегда можно найти на радиорынке, но стоят они довольно дорого. Поэтому намного выгоднее сделать усовершенствование устройства своими руками.
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.
Сетевой фильтр с 2-х обмоточным дросселем
СФ на основе дросселя с двумя обмотками применяют для чувствительной аудиотехники. Звуковые колонки чутко реагируют на помехи сетевого питания. Если таковые возникают, то динамики искажают звук и испускают посторонний фоновый шум. Радиоаппаратура, подключённая к сети через СФ с 2-х обмоточной катушкой, защищена от таких помех.
Схему собирают на отдельной печатной плате. Потребуются несколько конденсаторов и самодельный дроссель. Его изготавливают следующим образом:
- Кольцо из феррита марки НМ с показателем магнитной проницаемости от 400 до 3000 можно взять из старой электротехники.
- Магнитопровод оборачивают тканью и покрывают лаком.
- Для обмотки применяют провод марки ПЭВ. Его площадь сечения зависит от величины нагрузки. Мощные потребители требуют существенного увеличения этого параметра.
- Намотку ведут двумя проводами в разных направлениях.
- Делают 10, 12 оборотов каждого проводника.
- Конденсаторы устанавливают в начале и конце схемы. Они должны выдерживать напряжение до 400 в.
СФ с 2-х обмоточным дросселем
Обмотки катушки индуктивности включаются в последовательном порядке. Поэтому магнитные поля катушки взаимно поглощаются. При прохождении тока высокой частоты резко возрастает сопротивление дросселя. Ёмкости поглощают и закорачивают помехи.
Печатную плату помещают в отдельный металлический корпус. В крайнем случае схему отгораживают металлическими бортиками. Это делается с целью исключения дополнительных помех от блуждающих электромагнитных полей.
С каждым новым поколением электронного оборудования предъявляются повышенные требования к качественным характеристикам сетевого тока. Чтобы не заниматься ремонтом чувствительной электроники, нужно обязательно подключать её через сетевые фильтры. Если фильтровать ток нужно для небольшого количества потребителей, то можно пойти по экономному пути и изготовить сетевой фильтр своими руками.
Видео
На сегодняшний день практически в каждом доме есть предмет, который большинство из нас называет просто удлинителем. Хотя его корректное название звучит, как сетевой фильтр. Этот предмет позволяет нам подключить в розетку электропитания различного рода технику, которую по каким-то причинам мы не можем переместить ближе к источнику электричества, а родного кабеля устройства просто не хватает по длине. В этой статье попытаемся разобраться, как сделать простой сетевой фильтр своими руками.
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.
Если говорить о встроенных моделях, то их особенностью является то, что контактные платы таких фильтров будут часть внутреннего устройства электронного оборудования.
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.
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.
Как сделать?
Чтобы сделать максимально простой сетевой фильтр, потребуется иметь самую обычную переноску на несколько розеток со шнуром сетевого типа. Изделие делается очень просто. Для этого потребуется раскрыть корпус удлинителя, после чего осуществить припаивание сопротивления необходимого номинала в зависимости от модели удлинителя и катушки индуктивности. После этого обе ветки должны быть соединены при помощи конденсатора и сопротивления. А между розетками должен быть установлен специальный конденсатор – сетевой. Данный элемент, кстати, не является обязательным.
Его устанавливают в корпус устройства лишь тогда, когда в нем присутствует для этого достаточно пространства.
Также можно сделать модель сетевого фильтра с дросселем из пары обмоток. Такой прибор будет применяться для аппаратуры, что имеет высокую чувствительность. Например, для аудиотехники, что довольно сильно реагирует даже на малейшие помехи в электрической сети. В результате динамики выдают звук с искажениями, а также посторонними фоновыми шумами. А сетевой фильтр такого типа дает возможность решить данную проблему. Сборку устройства лучше будет делать в удобном корпусе на плате печатного типа. Она выполняется так:
- для наматывания дросселя следует применять кольцо из феррита марки НМ, проницаемость которого находится в диапазоне 400-3000;
- теперь его сердечник следует заизолировать при помощи ткани, после чего покрыть лаком;
- для обмотки следует применить ПЭВ-кабель, диаметр которого будет зависеть от нагрузочной мощности, для начала подойдет вариант кабеля в диапазоне 0,25 – 0,35 миллиметров;
- обмотку следует осуществлять одновременно 2 кабелями в разных направлениях, каждая катушка будет состоять из 12 витков;
- при создании такого фильтра следует применять емкости, рабочее напряжение которых составляет где-то 400 Вольт.
Тут следует добавить, что дроссельные обмотки включены последовательно, что приводит к взаимопоглощению полей магнитного типа.
Когда ВЧ ток проходит через дроссель, то увеличивается его сопротивление, а благодаря конденсаторам осуществляется поглощение и закорачивание нежелательных импульсов. Теперь остается печатную плату установить в корпус, выполненный из металла. В случае если вы решили использовать корпус, выполненный из пластика, в него потребуется вставить металлические пластины, что даст возможность избежать возникновения лишних помех.
Также можно сделать специальный сетевой фильтр для питания радиоаппаратуры. Такие модели нужны для техники, что имеет импульсные блоки питания, которые являются крайне чувствительным к возникновению различного рода явлений в электросети. Например, такая аппаратура может пострадать, если в электросеть 0,4 кВ попадает молния. В данном случае схема будет практически стандартной, просто уровень подавления сетевых помех будет выше. Тут силовые линии будут должны быть выполнены из медного провода с изоляцией из поливинилхлорида сечением 1 квадратный миллиметр.
В данном случае можно применять обычные МЛТ-резисторы. Здесь также должны быть применены специальные конденсаторы.
Один должен быть рассчитан на напряжение постоянного типа емкостью 3 киловольта и иметь емкость около 0,01 мкФ, а второй с такой же емкостью, но рассчитанный на напряжение 250 В переменного тока. Также здесь будет присутствовать 2-обмоточный дроссель, что должен быть сделан на ферритовом сердечнике с проницаемостью 600 и диаметром 8 миллиметров и длиной около 7 сантиметров. Каждая обмотка должен иметь 12 витков, а остальные дроссели должны быть сделаны на броневых сердечниках, каждый из которых будет иметь по 30 витков кабеля. В качестве разрядника можно применить варистор на напряжение 910 В.
Меры предосторожности
Если говорить о мерах предосторожности, то для начала следует вспомнить о том, что самодельный сетевой фильтр, который вам хочется собрать из доступных деталей – это довольно-таки сложный технический прибор. И без знаний в области электроники, причем довольно обширных, правильно сделать его попросту невозможно. Кроме того, все работы по созданию или доработке уже существующего устройства должны вестись исключительно с соблюдением всех мер безопасности. Иначе высок риск поражения электрическим током, что может быть не только опасно, но и смертельно.
Тут следует помнить, что конденсаторы, применяющиеся для создания сетевых фильтров, рассчитаны на довольно высокое напряжение.
Это позволяет им производить накопление остаточного заряда. По этой причине получить удар током человек может даже после того, как устройство было полностью отключено от электрической сети. Поэтому при работе обязательно должно присутствовать параллельно включенное сопротивление. Еще одним важным моментом будет то, что перед работой с паяльником следует удостовериться в том, что все элементы сетевого фильтра находятся в исправном состоянии. Для этого следует использовать тестер, которым необходимо замерить основные характеристики и сравнить их с теми значениями, которые заявлены.
Последний важный момент, о котором не будет лишним сказать, состоит в том, что не следует допускать пересечения кабелей, особенно в местах, где потенциальный нагрев может быть очень большим. Например, речь идет об оголенных контактах, а также резисторах сетевого фильтра. Да и не будет лишним убедиться перед тем, как включать устройство в сеть, что не будет никаких замыканий. Это можно осуществить при помощи прозвонки тестером. Как можно убедиться, сделать сетевой фильтр своими руками возможно. Но для этого следует четко знать, какие действия вы осуществляете и иметь определенные знания в области электроники.
Как встроить сетевой фильтр в обычную переноску смотрите далее.
схема, видео, инструкция по сборке
Для подключения компьютера и периферии к электросети обычно потребуется большое количество розеток. При этом работа блока питания компьютера, монитора, аудиосистемы и других устройств имеет импульсный характер. Такие потребители могут портить качество питающей электросети, насыщая её ненужными гармониками, которые могут мешать работе других устройств, подключенных к ней. Особо чувствительными к качеству питающей сети являются телевизоры, мониторы, зарядки для телефонов и вычислительная техника. Кроме помех в сети могут присутствовать всплески напряжения и тока, которые также могут повредить дорогостоящую аппаратуру. Для решения всех этих проблем рекомендуется подключать устройства через сетевой фильтр. Однако его стоимость может серьезно ударить по карману, особенно если необходимо приобрести несколько приборов в разные места, поэтому домашних умельцев интересует вопрос, можно ли собрать его самостоятельно. В этой статье мы как раз и расскажем читателям сайта https://samelectrik.ru, как сделать сетевой фильтр своими руками и какие материалы для этого понадобятся.Конструкция
Прибор напоминает по своему виду удлинитель с кнопкой выключения, отчасти это так, но кроме колодки с розетками дополнительно расположены и фильтрующие элементы. Они как раз и нужны для защиты от скачков напряжения, фильтрации помех и паразитных гармоник.
В самом простом сетевом фильтре внутри стоит только варистор. Это полупроводниковый прибор, который при превышении определенного напряжения превращается в резистор, уходит в короткое замыкание. Вследствие этого, может сработать автоматический выключатель, установленный у вас дома, или, если импульс короткий, то его энергия рассеется варистором в виде тепла. Этот элемент применяют в сетевых фильтрах и блоках питания для защиты от всплесков высокого напряжения. В зависимости от типа варистора он может погасить импульсы разной величины.
Такой вариант исполнения на варисторе самый дешевый, однако кроме всплесков напряжения, он ни от чего не защищает и не фильтрует. Помехи продолжают сочиться в сеть и мешать окружающей и запитанной аппаратуре.
Для фильтрации высокочастотных гармоник широко применяются L, LC и RLC- фильтры, которые также могут быть установлены в сетевом фильтре.
Кроме таких вариантов встречаются еще и модели, где сетевой шнур проходит через ферритовое кольцо, или делает вокруг него пару витков. По сути — это еще один L (индуктивный) элемент, который нужен для фильтрации высокочастотной составляющей помехи.
Сетевой фильтр своими руками
Схема простейшего фильтра состоит из выключателя и варистора, вот как она выглядит:
V1 – это и есть варистор, его маркировка «471», значит, что его напряжение срабатывания 470В, при этом чем больше его диаметр, тем большую энергию он сможет погасить не взорвавшись при этом. Таким образом, чем больших размеров варистор вы поставите, тем лучше, лишь бы он влез по габаритам. Вот пример сетевого фильтра, собранного по этой схеме, но в заводском исполнении. Это дешевый прибор, который гасит лишь импульсы высокого напряжения. При этом он может безвозвратно выйти из строя при особо сильном всплеске.
Чтобы ваш сетевой фильтр еще и действительно был фильтром помех, необходимо добавить еще один фильтрующий элемент – дроссель.
Схемы – это, конечно, хорошо, но как сделать сетевой фильтр из подручных средств? Достаточно просто! Почти всегда у любителя что-нибудь мастерить, можно найти старый ненужный или нерабочий блок питания, в нём есть такой фильтр на входе. Осталось только его выпаять. На фото он стоит в ближнем к нам углу платы. Эта деталь представляет собой ферритовый сердечник и медную лакированную проволоку, намотанную вокруг него.
Это дроссель с двумя обмотками, через одну из них проходит фаза, а через другую ноль, таким образом индуктивность входит в состав сетевого фильтра и снижает уровень помех.
Кстати блок питания может работать и без него, многие китайцы так и делают свои товары, часто это встречается в дешевых БП для компьютера и не только. Из-за этого в сети и возникает такое большое количество нежелательных помех.
Если вы не нашли такого элемента в своих запасах – можно поискать ферритовое колечко с магнитной проницаемостью 400-2000 НМ и обмотать медной лакированной проволокой ПЭВ-2 (можно использовать первичную обмотку с 50 Гц сетевого трансформатора) диметром от 0,5 мм, это зависит от мощности нагрузки, которую вы хотите подключать. Намотать на колечко так, как показано на картинке, предварительно обмотав его несколькими слоями диэлектрика, например: изолентой, лакотканью, каптоновым скотчем.
Используйте провод с качественным, не поврежденным лаковым покрытием. А после намотки для надежности покройте деталь несколькими слоями лака. Петельку на конце нужно разрезать, в идеале – сразу мотать двумя параллельными проводами.
Хорошая схема, которую легко сделать своими руками выглядит следующим образом:
А вот конкретный вариант его реализации «в железе». За основы взята пара фильтров от БП.
Конденсаторы лучше применять керамические или пленочные. Их можно также достать из блока питания, они часто там встречаются возле сетевого разъема в прямоугольном корпусе в виде параллелепипеда.
Если есть ненужный БП можно просто отрезать часть платы с фильтром и использовать её. Вот пример на фото с указанием, что нужно отпилить для получения сетевого фильтра за пару минут. Только будьте осторожны и не перемкните металлическими опилками слои платы, это может привести к короткому замыканию. А готовое устройство обязательно поместите в токонепроводящий корпус для безопасности.
И вот еще один вариант схемы для повторения. Именно она и используется во множестве блоков питания стандарта ATX:
Сетевой фильтр – полезное и простое устройство, которое не сложно сделать самому в домашних условиях. А если учесть, что у многих есть несколько ненужных, неработоспособных приборов, то выходит, что запчасти буквально валяются у нас под ногами. Поэтому изготовление устройства, которое может продлить или даже спасти жизнь дорогостоящей аппаратуре, является очень выгодным занятием. Напоследок рекомендуем просмотреть несколько интересных видео-инструкций по сборке самодельного сетевого фильтра:
Материалы по теме:
Что-то не так?
Пожалуйста, отключите Adblock.
Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.
Как добавить наш сайт в исключения AdBlockСетевые фильтры стали неотъемлемым обязательным аксессуаром оргтехники и некоторой бытовой техники и приборов. Вообще сетевой фильтр, прежде всего, должен представлять собой устройство, которое призвано защищать цепи питания компьютеров, периферии и другой электронной аппаратуры от ВЧ и импульсных помех, скачков напряжения, возникающих в результате коммутации и работы промышленного оборудования.
Все источники питания, как для компьютера, так и для телевизоров защищены фильтром от резких бросков тока в сети. В быту обычно броски токов сети возникают от бытовых приборов: холодильника, СВЧ печи, пылесоса и т. д. Хоть источники имеют хорошую защиту, а всё равно выходят из строя. Особенно телевизоры и реже ПК. Причиной является, как ни странно, потеря ёмкости входного конденсатора фильтра номиналом 0.1мкФ. Эта проблема существует и в других устройствах.
Приведу несколько примеров из практики. Так работая электриком, выполнил монтаж двух десятков датчиков движения HR-S5 (схема на сайте www.cxem.info) и полсотни датчиков HR-S1. Ток вот датчики HR-S5 за год все вышли из строя по причине потери ёмкости конденсатора, выполняющий роль ограничителя тока. А датчики HR-S1 без единой поломки работают более пяти лет. Для ремонта датчиков нужно было снять конденсаторы с фильтров демонтированных телевизоров. Оказалось зря – они были или полупустые или полностью непригодны. Единичный случай был с очень крутым источником питания ПК. Источник был полностью залит массой. О каком- то ремонте и речи не могло быть. Владелец купил новый, а плохой дал мне для анализа. После нудного демонтажа источника – причина опять конденсатор фильтра.
Вывод однозначный – во всех случаях виною были конденсаторы, как в фильтрах, так и в ограничителях тока питания датчиков.
Как уберечь источник питания
Просто нужно проверить С1 фильтра без демонтажа, если имеется индикатор контроля конденсаторов (Радио No9, 1990г.), прямо на вилке сети. При необходимости добавить плёночный конденсатор 0.5мк х630В с тыльной стороны гнезда подключения сети. И последний вариант – приобрести или самому изготовить фильтр. Для этой цели можно применить розетку с выключателем. Выключатель убрать и на его место смонтировать фильтр. Готовый кольцо с намоткой лучше использовать от старых телевизоров или источника ПК. Можно самому изготовить дроссель на ферритовом кольце нужного диаметра марки 2000НМ или 3000НМ, намотав проводом диаметром не менее 0.5мм. Входной конденсатор 0.1мк ~275В или на 630В. С2 можно не ставить, если фильтр назначен для ПК или телевизора.
Комментарии
Отзывы читателей — Скажите свое мнение!
Оставьте свое мнение
Отзывы читателей — Скажите свое мнение!
Элементы самодельного сетевого фильтра
Добрый день! Обзор двух элементов сетевого фильтра. Кого заинтересовало — прошу под кат.Как известно, театр начинается с вешалки, а аудиосистема с розетки. Так вот, что бы разное зло помимо 220В оттуда не шло, и нужен сетевой фильтр.
Можно сразу купить готовый в Китае, можно собрать самому.
Треки:
EMI фильтр
Вольтметр
EMI фильтр (фильтр электромагнитных помех)
Для чего это
EMI-фильтры предназначены для подавления высокочастотного шума, возникающего в процессе работы различных устройств. Эти фильтры получили широкое распространение как элемент, подавляющий высокочастотные наводки в компьютерном оборудовании, периферии, цифровых схемах, аудио-, видеооборудовании и в других цифровых устройств. Кроме того, эти элементы используются для защиты от электромагнитных помех устройств, работающих в неблагоприятных условиях, таких как салон автомобиля и пр.
Покупал 26го марта с купоном и бесплатной доставкой, потом продавец оставил только платную доставку — цена стала кусачей.
Посылка (китайцы не заморачивались и просто перетянули пупырку скотчем):
Фото:
Line — вход 220В. Хорошо видна принципиальная схема с номиналами элементов.
Ссылка на сайт производителя, там размеры и характеристики. Модель CW4L2
Размеры и масса:
Вольтметр
Ссылка, где я покупал: aliexpress.com/item/AC-Volt-Tester-Digital-Voltmeters-Panel-AC-80-500V-LCD-Digital-Voltage-Meter-Black-Power-Monitor/1299119461.html
Диапазон измерения: 80-500В.
Размеры «окна» для установки: 39х71 мм
На него уже был подробный обзор: mysku.ru/blog/buyincoins/9897.html
Приведу несколько фото:
Упаковка
Сам будущий фильтр
Хотел корпусные розетки тоже взять на али, но потом поставил обычные бытовые.
Спасибо за внимание! Всем сети без помех!
Схема сетевого фильтра | Микросхема
Сетевые фильтры стали неотъемлемым обязательным аксессуаром оргтехники и некоторой бытовой техники и приборов. Вообще сетевой фильтр, прежде всего, должен представлять собой устройство, которое призвано защищать цепи питания компьютеров, периферии и другой электронной аппаратуры от ВЧ и импульсных помех, скачков напряжения, возникающих в результате коммутации и работы промышленного оборудования. Это основные задачи устройств, носящих название сетевой фильтр. Как бы он ни выглядел, в какой бы корпус его ни запихал производитель, какой бы прочей эргономичности не придумали, главное, чтобы все это внешнее изящество не затмило основных задач. А сегодня можно наблюдать, к сожалению, совершенно иную картину. Производители подобных устройств не задумываются об их функциях, берут простейшую электрическую схему сетевого фильтра, состоящую из двух дросселей и двух конденсаторов, суммарная стоимость которых копейки и камуфлирует это под красивый дизайн. Для примера:
Или:
Причем стоимость такого аксессуара под названием сетевой фильтр немаленькая. В итоге, мы покупаем обычный сетевой удлинитель в красивой обертке. При всем этом показатель цены, что якобы, чем дороже, тем лучше и качественней, в данной ситуации значения не имеет. Этим введением мы хотим показать и раскрыть суть вопроса о сетевых фильтрах. Отчасти это ещё и ответ на комментарий уважаемого радиолюбителя в публикации простейшей схемы сетевого фильтра. Конечно, мы согласны, что начинка очень даже влияет на стоимость. Но всё дело в нерадивых производителях сетевых фильтров, которые не хотят «заморачиваться» над их содержимым, не пытаются разрабатывать принципиально новые электрические схемы для улучшения эффективности. Поэтому многие опытные радиолюбители для ежедневных нужд проектируют схемы сетевых фильтров сами. И качество получается на высоте, и надёжность, и собираются в основном из подручных радиокомпонентов, что сводит затраты к минимуму, и приобретается дополнительный радиотехнический опыт. Также стоит заметить, что в большинстве случаев схемы сетевых фильтров входят в состав более сложных схем сетевых стабилизаторов напряжения, о которых мы неоднократно упоминали на страницах радиолюбительского сайта.
Сегодня мы опубликуем несколько электрических схем и их описаний, по которым вам не составит особого труда изготовить сетевой фильтр своими руками, по функциональности и характеристикам превосходящий покупной. На рисунке ниже приведена электрическая схема сетевого фильтра, предназначенного для защиты питаемого устройства от внешних помех (за это отвечает цепочка C3C4C5C7L1) и импульсных выбросов сети (варистор R5 с характеристическим напряжением 275 вольт). Приведенная схема также защищает сеть от помех, создаваемых питаемым устройством.
Дроссель L1 имеет индуктивность магнитосвязанных встречно включенных электрически изолированных половинок 5,6 мГн. Светодиод D4 светится в рабочем состоянии, а D2 – только при перегорании плавкого предохранителя F1. По сути, схема этого сетевого фильтра является модернизированным вариантом простейшей электрической схемы устройства.
Собранный по следующей схеме универсальный фильтр не пропускает высокочастотные сетевые помехи как в питающий прибор, так и обратно в электрическую сеть.
В фильтре используются конденсаторы С1…С4, С9…С12 — КПБ — 0,022 мкФ — 500 вольт, С5…С8, С13, С14 — КТП-3 — 0,015 мкФ — 500 вольт (керамические, красного цвета, с резьбой М8 — 0,75). Неоновая лампочка VL1 служит обычным индикатором работы. Дроссели Др1 и Др1′ намотаны обычным двойным сетевым проводом в изоляции на семи, сложенных вместе плоских ферритовых стержнях для магнитной антенны. Общее сечение магнитопровода 4,2 см2. Стержни плотно уложены друг на друга и обмотаны тремя слоями лакоткани. Поверх нее намотана обмотка, содержащая 7 витков провода. Получившийся элемент больше похож на проходной трансформатор, чем на дроссель. Дроссели Др2, Др2′ (на керамических стержнях диаметром 12 мм и длиной 115 мм до полного заполнения), Др3 и Др3′ (бескаркасные, содержат по 9 витков, намотаны с шагом для уменьшения межвитковой емкости и лучшей защиты от самых высокочастотных наводок на оправке диаметром 10 мм и длиной 41 мм) намотаны проводом ПЭВ-2 диаметром 1,5 мм. Максимальный ток для дросселей равен: Imax=d2 * плотность тока(4…6) / 1,28 = 1,52*4,5/1,28=7,91 ампер. Отсюда мощность равна P=220*7,91=1740 ватт. Конструктивно, что показано ниже на рисунке, сетевой фильтр собран в трех экранированных секциях, которые помещаются в металлический корпус 190х190х70 мм. Дроссели, находящиеся в соседних секциях, соединяются через проходные конденсаторы, установленные на вертикальных перегородках. Крепятся дроссели с помощью стоек из оргстекла толщиной 10 мм, в которых просверливают отверстия нужного диаметра.
Итак, с этим универсальным фильтром все, надеемся, понятно. Защита включает в себя и НЧ, и СЧ, и, наконец, ВЧ фильтрацию.
Далее рассмотрим знакомые большинству потребителей схемы сетевых фильтров Pilot. Они приведены ниже на рисунках.
Первая примитивная схема – Pilot L с максимальным током до 10 ампер.
Вторая схема более эффективная, от этого и соответствующее название сетевого фильтра производителем – Pilot Pro, максимальный ток которого также 10 ампер; но по существу тоже примитивная.
На последнем рисунке изображена электрическая схема фильтра APC E25-GR. Она идентична схеме Pilot Pro. Главное отличие в том, что вместо конденсатора 1 мкФ x 250 В установлен конденсатор 0,33 мкФ x 275 В и в качестве сердечника у катушек вместо воздуха используется ферритовый стержень. У каждой катушки свой. Оси катушек расположены под углом 90 градусов.
Также стоит сказать, что непосредственно в схемах самих блоков питания компьютера есть, хоть и примитивные, но все-таки сетевые фильтры, схемы которых как раз и копируют большинство нерадивых производителей.
Итак, кроме рассмотренной нами ранее универсальной (а пока только она, как вы, наверно, поняли, заслуживала внимания) мы вплотную подошли к эксклюзивной схеме сетевого фильтра. Функциональную схему работы устройства можно отразить на следующих диаграммах. Т.е. на них показано прохождение переменного тока через функциональные узлы и блоки фильтра, сглаживание посторонних разнородных помех и выделение на выход «чистого» напряжения.
Более детально это можно представить так:
Для реализации поставленных задач отлично справляются сетевые фильтры, собранные по схемам ниже:
Последний рассчитан для питания не только аналоговых приборов, но и цифровой техники.
В схемах можно применять варисторы типа CNR14D221 (S14K140) 220В, 60 Дж или JVR-14N221K (S14K140) 220В или FNR-14K221 220В, 40 Дж. В качестве катушек-дросселей можно применить вот такие уже готовые – скачать. В качестве конденсаторов подавления электромагнитных помех подойдут так называемые Y конденсаторы, которые подключаются между фазой и нейтралью, эффективны при подавлении асимметричной (дифференциальной) помехи.
Подытожим, что две последние, а также универсальная схема сетевого фильтра наиболее предпочтительны. В заключение для интереса приведу стандарты сети электропитания стран мира. Приведены значения напряжения и частоты бытовой электросети различных государств, а также показан внешний вид сетевых разъемов, применяемых для подключения электроприборов.
А вообще, если вы приобрели или собрали сетевой фильтр своими руками, проверить его эффективность можно, подключив к одной розетке, например, системный блок и радиоприёмник. Но до этого стоит проверить их «совместимость» без фильтра. Если при применении сетевого фильтра уровень помех, доносящихся из динамика радиоприемника, становится заметно меньше или вообще пропадает, то устройство выполняет свои непосредственные задачи. И напоследок. Если вы все-таки покупаете готовый сетевой фильтр, то обращайте внимание на устройства, прошедшие испытания по ГОСТ Р 53362-2009, который заменяет предыдущий ГОСТ Р 50745-99.
Обсуждайте в социальных сетях и микроблогах
Метки: полезно собрать
Радиолюбителей интересуют электрические схемы:
Стабилизатор сетевого напряжения
УНЧ на микросхеме TDA7293
1) Малый драйвер светодиодов SMPS мощностью 1 Вт
В первой конструкции, которая является наиболее рекомендуемой, мы изучаем схему драйверов светодиодов SMPS, которая может использоваться для управления мощными светодиодами, рассчитанными на любое место между 1 Вт светодиод до 12 Вт. Он может напрямую подключаться к любой домашней розетке 220 В переменного тока или 120 В переменного тока.
Введение
Первая конструкция объясняет небольшую неизолированную конструкцию понижающего преобразователя SMPS (неизолированная точка нагрузки), которая является очень точной, безопасной и простой в сборке схемой.Давайте узнаем детали.
Основные характеристики
Предложенная схема драйвера светодиодов smps чрезвычайно универсальна и специально подходит для управления светодиодами высокой мощности.
Однако, будучи неизолированной топологией , не обеспечивает защиту от поражения электрическим током со стороны светодиодов схемы.
Помимо вышеуказанного недостатка, схема безупречна и практически защищена от всех возможных опасностей, связанных с скачками напряжения в сети.
Хотя неизолированная конфигурация может показаться немного нежелательной, она освобождает конструктора от намотки сложных первичных / вторичных секций на E-сердечники, поскольку трансформатор здесь заменяется парой простых дросселей типа ферритовых барабанов.
Основным компонентом, отвечающим за выполнение всех функций, является микросхема VIPer22A от ST microelectronics, которая была специально разработана для таких небольших безтрансформаторных компактных 1-ваттных светодиодных драйверов.
Принципиальная электрическая схема
Изображение предоставлено: © STMicroelectronics — Все права защищены.
Принципиальная схема
Функционирование схемы этого драйвера светодиодов мощностью от 1 Вт до 12 Вт можно понять следующим образом:
Входная сеть 220 В или 120 В переменного тока является полуволна выпрямлена D1 и C1.
C1 вместе с катушкой индуктивности L0 и C2 составляют сеть круговых фильтров для подавления помех EMI.
D1 следует предпочтительно заменить двумя последовательно соединенными диодами для поддержания всплесков 2 кВ, генерируемых С1 и С2.
R10 обеспечивает некоторый уровень защиты от перенапряжений и действует как предохранитель во время катастрофических ситуаций.
Как можно видеть на приведенной выше принципиальной схеме, напряжение на С2 подается на внутренний сток МОП-транзистора на контактах 5 — 8.
Встроенный источник постоянного тока ИС VIPer подает ток 1 мА на вывод 4 ИС, который также является выводом Vdd ИС.
При напряжении около 14,5 В при напряжении Vdd источники тока выключаются и переводят схему микросхемы в колебательный режим или инициируют пульсацию микросхемы.
Компоненты Dz, C4 и D8 становятся сетью регулирования цепи, где D8 заряжает C4 до пикового напряжения в период свободного хода и когда D5 смещен в прямом направлении.
В ходе вышеуказанных действий, источник или ссылка на IC установлена примерно 1V под землей.
Для получения полной информации о схемах светодиодного драйвера мощностью от 1 до 12 Вт, пожалуйста, ознакомьтесь с приведенной ниже таблицей в формате PDF от ST microelectronics.
DA TASHEET
2) Использование бестрансформаторного емкостного источника питания
В следующем 1-ваттном светодиодном драйвере, описанном ниже, показано, как построить несколько простых цепей драйвера 1-ваттного питания на 220 В или 110 В, которые бы вам не стоили больше 1/2 доллара, без учета светодиодов конечно.
Я уже обсуждал емкостный тип источника питания в паре постов, как в ламповой цепи светодиодной трубки и в бестрансформаторной цепи электропитания, настоящая схема также использует ту же концепцию для управления предлагаемым светодиодом 1 Вт.
Схема работы
На принципиальной схеме мы видим очень простую схему емкостного источника питания для управления светодиодом 1 Вт, что можно понять из следующих пунктов.
Конденсатор 1 мкФ / 400 В на входе образует сердце схемы и функционирует как основной ограничитель тока в цепи. Функция ограничения тока гарантирует, что напряжение, подаваемое на светодиод, никогда не превышает требуемый безопасный уровень.
Однако у высоковольтных конденсаторов есть одна серьезная проблема, они не ограничивают или не способны помешать первоначальному включению питания в спешном режиме, что может быть фатальным для любой электронной схемы. Светодиоды не являются исключением.
Добавление резистора 56 Ом на входе помогает ввести некоторые меры контроля повреждения, но все же это само по себе не может обеспечить полную защиту задействованной электроники.
MOV наверняка подойдет, а как насчет термистора? Да, термистор также был бы желанным предложением.
Но они относительно дорогостоящие, и мы обсуждаем дешевую версию для предложенного проекта, поэтому мы хотели бы исключить все, что пересекает долларовую отметку, насколько общая стоимость идет.
Итак, я подумал об инновационном способе замены MOV обычной дешевой альтернативой.
Какова функция MOV
?? Это чтобы утопить начальный импульс высокого напряжения / тока в заземлении так, чтобы он был заземлен до достижения светодиода в этом случае.
Не будет ли высоковольтный конденсатор выполнять ту же функцию, если подключен через сам светодиод. Да, это, безусловно, будет работать так же, как MOV.
На рисунке показано подключение другого высоковольтного конденсатора непосредственно через светодиод, который высасывает мгновенный приток напряжения при включении питания, делает это во время зарядки и, таким образом, спускает почти все начальное напряжение в спешке, вызывая все сомнения. Связанный с емкостным типом блока питания отчетливо виден.
Конечным результатом, как показано на рисунке, является чистая, безопасная, простая и недорогая светодиодная схема управления мощностью 1 Вт, которую может построить любой домашний любитель-электронщик и использовать для личных удовольствий и удобства.
ВНИМАНИЕ: ЦЕПЬ, ПОКАЗАННАЯ НИЖЕ, НЕ ИЗОЛИРОВАНА ИЗ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, ПОЭТОМУ ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНО ПРИСОЕДИНИТЬСЯ К ПОЛОЖЕНИЮ.
Принципиальная электрическая схема
ПРИМЕЧАНИЕ. Светодиод на приведенной выше диаграмме представляет собой 12 В 1 Вт , как показано ниже:
В приведенной выше простой схеме светодиодного драйвера 1 Вт, два 4.Конденсаторы 7 мкФ / 250 вместе с резисторами 10 Ом образуют своего рода «прерыватель скорости» в цепи, этот подход помогает предотвратить начальный бросок включения ВКЛ переключателя, который, в свою очередь, помогает защитить светодиод от повреждения.
Эту функцию можно заменить на NTC, которые популярны благодаря своим функциям подавления скачков напряжения.
Этот улучшенный способ решения начальной проблемы броска напряжения может быть путем подключения термистора NTC последовательно с цепью или нагрузкой.
Пожалуйста, ознакомьтесь со следующей ссылкой, чтобы узнать, как включить термистор NTC в предложенную схему драйвера светодиодов мощностью 1 Вт.
Вышеуказанную схему можно модифицировать следующим образом, однако освещение может быть несколько нарушено.
Хороший способ решить начальную проблему бросков напряжения — это подключить термистор NTC последовательно с цепью или нагрузкой.
Пожалуйста, проверьте следующую ссылку, чтобы узнать, как включить термистор NTC в предлагаемую схему светодиодного драйвера на 1 Вт.
https://homemade-circuits.com/2013/02/using-ntc-resistor-as-surge- suppressor.html
3) Стабилизированный светодиодный драйвер мощностью 1 Вт с емкостным источником питания
Как видно, на выходе используются 6 диодов 1N4007 в их прямом смещенном режиме.Поскольку каждый диод будет давать падение напряжения 0,6 В на себя, 6 диодов будут создавать общее падение напряжения 3,6 В, что является правильным значением напряжения для светодиода.
Это также означает, что диоды будут шунтировать остальную часть энергии от земли источника и, таким образом, сохранять питание для светодиода совершенно стабильным и безопасным.
Еще одна стабилизированная 1-ваттная емкостная схема драйвера
Следующая конструкция с управлением MOSFET, вероятно, является лучшей универсальной схемой драйвера светодиодов, которая гарантирует 100% защиту светодиодов от всех типов опасных ситуаций, таких как внезапное перенапряжение и перегрузка по току или импульсный ток.
Светодиод 1 Вт, соединенный с вышеуказанной схемой, сможет генерировать около 60 люменов интенсивности света, что эквивалентно лампе накаливания 5 Вт.
Изображения прототипа
Вышеуказанная схема может быть модифицирована следующим образом, однако освещение может быть немного нарушено.
4) Схема драйвера светодиодов 1 Вт с использованием батареи 6 В
Как видно на четвертой диаграмме, концепция почти не использует какую-либо схему или скорее не включает в себя какой-либо активный компонент высокого класса для требуемой реализации управления мощностью 1 Вт. СВЕТОДИОД.
Единственными активными устройствами, которые использовались в предложенной простейшей схеме драйвера светодиодов мощностью 1 Вт, являются несколько диодов и механический переключатель.
Начальные 6 вольт от заряженной батареи сбрасываются до требуемого предела 3,5 вольта, если все диоды включены последовательно или на пути напряжения питания светодиода.
Поскольку каждый диод пропускает через него 0,6 вольт, все четыре вместе позволяют только 3,5 вольт достигать светодиода, освещая его безопасно, но ярко.
По мере уменьшения освещенности светодиода каждый диод впоследствии отключается с помощью переключателя для восстановления яркости светодиода.
Использование диодов для сброса уровня напряжения на светодиодах гарантирует, что процедура не рассеивает тепло, и поэтому становится очень эффективной по сравнению с резистором, который в противном случае мог бы рассеять много тепла в процессе.
5) Подсветите 1-ваттный светодиод с помощью 1,5-вольтовой ААА-ячейки
В пятом проекте давайте учимся
.Мы все время сталкиваемся с перебоями в питании в наших домах или офисах. В то время мы обычно используем генератор или инвертор . Электрогенераторы используют бензин или дизельное топливо в качестве топлива, и они шумят. Мы не будем обсуждать генераторы здесь. Здесь речь пойдет об инверторе. Инверторы управляют питанием от батарей постоянного тока , например, от свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. Эти инверторы сейчас повсеместно используются.Этот тип может использоваться для приложений средней мощности. Но для приборов большой мощности наиболее предпочтительны генераторы.
Наиболее распространенный тип инвертора, который мы видим в повседневной жизни, — это ИБП (источник бесперебойного питания) . Мы используем ИБП для поддержания работы ПК (персонального компьютера) в случае отключения электроэнергии. ИБП поддерживает подачу энергии до тех пор, пока не разрядится батарея.
ИБП— это система, которая преобразует постоянный ток в переменный. Таким образом, ИБП принимает мощность постоянного тока батареи в качестве входа и дает мощность переменного тока в качестве выхода.Сегодня мы собираемся построить 100 Вт 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока . Эта схема проста и очень полезна.
Необходимые компоненты:
- +12 В аккумулятор
- 47 кОм резистор
- конденсатор 1000 мкФ (2 шт.)
- 4700 мкФ конденсатор
- горшок 10 кОм, резистор 1 кОм (2 шт.)
- резистор 10к (2шт)
- диоды In5408 (2 шт.)
- CD4047 IC
- 4,7 мкФ конденсатор
- Понижающий трансформатор (220 В — 12 В — 0-12 В (центральный отвод)) (10 А)
- IRF540N MOSFET (2 шт.)
- Провода
12v-0-12v 10Amp Понижающий трансформатор:
IRF540N MOSFET следует использовать с радиатором, не используйте MOSFET без надлежащего радиатора, без них MOSFET не может стоять.MOSFET здесь — это n-канальное расширение MOSFET.
Также используйте хороший провод. Если вы используете проволоку малого сечения, у вас будут потери, а при больших нагрузках они станут очень горячими и сгорят.
Объяснение схемы:
Схема 100-ваттного преобразователя постоянного тока в переменный приведена ниже. Мы использовали EasyEDA для рисования этой принципиальной схемы и рассмотрели учебное пособие «Как использовать EasyEDA для рисования и моделирования контуров».Вы также можете преобразовать эту принципиальную схему в схему печатной платы, как мы объяснили в руководстве EasyEDA, и построить этот проект на печатной плате.
Рабочее объяснение:
Ядром схемы является CD4047, чип ; этот чип здесь работает как нестабильный мультивибратор . Таким образом, чип генерирует тактовые импульсы с частотой 50 Гц. Эта частота выбирается конденсатором C2 и резистором R1. Период времени для сигнала дается как:
Т = 4.71 R1 * C2.
Теперь, чтобы получить частоту (1 / T) 50 Гц, нам нужно поиграть с указанными выше числами. Мы можем выбрать емкость в качестве постоянной и играть с сопротивлением для соответствующей частоты. Но если у вас нет осциллографа, чтобы настроить горшок на точное сопротивление, выберите ёмкость как 4.7 мкФ и сопротивление как 1 кОм. Это дает частоту 47 Гц, которая отлично подойдет для простых нагрузок. Если вы хотите получить точную частоту, вам нужно точно выбрать сопротивление.
Таким образом, микросхема генерирует тактовые импульсы, эти импульсы передаются в N-MOSFET для управления трансформатором.Трансформатор увеличивает напряжение от 12 до 230 В. Таким образом, каждый раз, когда импульс достигает логического элемента MOSFET, мы будем иметь полупериод 220 В на выходе. В следующем импульсе второй MOSFET срабатывает для второго полупериода 220В. Таким образом, при включении и выключении двух полевых МОП-транзисторов на частоте 50 Гц мы будем иметь выходной цикл 50 Гц с напряжением 220 В на стороне трансформатора.
Итак, мы сделали схему инвертора переменного тока напряжением от 12 В до 220 В .
,Похожие записи
