Схема сетевого фильтра пилот: Сетевые фильтры Pilot и APC. Схемы

Сетевые фильтры Pilot и APC. Схемы

материалы в категории

Сетевой фильтр предназначен для защиты цепей электропитания компьютеров, перифери и другой электронной аппаратуры от импульсных перенапряжений и выбросов тока, возникающих в результате коммутации и работы промышленного оборудования высокочастотных помех, распространяющихся по сетям электропитания импульсных перенапряжений, возникающих в результате грозовых разрядов.

Схема сетевого фильтра Pilot L

Технические данные сетевого фильтра Pilot L

Номинальное напряжение/частота………………………220 В/50-60 Гц
Суммарная мощность нагрузки…………………………2,2 кВт
Номинальный ток нагрузки……………………………10А
Ослабление импульсных помех
Импульсы 4 кВ, 5/50 нс……………………………..не менее 10 раз
Импульсы 4 кВ, 1/50 мкс…………………………….не менее 4 раз
Ток помехи, выдерживаемый ограничителем. ……………..не менее 2.5 кА
Макс. поглощаемая энергия…………………………..80 Дж
Уровень ограничения напряжения при токе помехи 100 А…..700 В
Ослабление высокочастотных помех
0,1 МГц…………………………………………..5 дБ
1 МГц…………………………………………….10 дБ
10 МГц …………………………………………..30 дБ
Потребляемая мощность(не более)……………………..2 ВА

Схема сетевого фильтра Pilot Pro

 Технические данные сетевого фильтра Piliot Pro

Номинальное напряжение/частота………………………220 В/50-60 Гц
Суммарная мощность нагрузки…………………………2,2 кВт
Номинальный ток нагрузки……………………………10А
Ослабление импульсных помех
Импульсы 4 кВ, 5/50 нс……………………………..не менее 30 раз
Импульсы 4 кВ, 1/50 мкс…………………………… .не менее 6 раз
Ток помехи, выдерживаемый ограничителем………………не менее 8 кА
Макс. поглощаемая энергия…………………………..300 Дж
Уровень ограничения напряжения при токе помехи 100 А…..600 В
Ослабление высокочастотных помех
0,1 МГц…………………………………………..20 дБ
1 МГц…………………………………………….40 дБ
10 МГц …………………………………………..20 дБ
Потребляемая мощность(не более)……………………..15 ВА

фильтр сетевой APC E25-GR схема

Основное отличие фильтра: вместо конденсатора [1мкФ 250В] установлен конденсатор [0,33мкФ 275В].
В качестве сердечника у катушек вместо воздуха используется ферритовый стержень, у каждой катушки свой. Оси катушек взаиморасположены под углом 90 градусов. Уменьшение емкости — в 3 (три !) раза меньше потребляемая мощность в сравнении с Pilot Pro. Ещё добавили схему детектора защитного заземления.

Основные технические данные сетевого фильтра APC E25-GR

Номинальное напряжение/частота. ……………………..220-240V ,50-60 Гц
Суммарная мощность нагрузки…………………………2,2 кВт
Номинальный ток нагрузки……………………………10А
Пропускаемое напряжение 
(режим “фаза – ноль” при напряжении 6 кВ – 
категория А, тест кольцевой волны)………………….<15%
Ток помехи, выдерживаемый ограничителем………………не менее 40кА
Макс. поглощаемая энерги ( один 10х 100мкс импульс)……1400Дж
Уровень ограничения напряжения при токе помехи 100 А…..600 В
Фильтрация радиочастотных и электромагнитных помех
(режим “фаза – ноль”, 100 кГц-10 МГц)………………..20-70 дБ
Потребляемая мощность(не более)……………………..6 ВА

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.

Метки: полезно собрать

Радиолюбителей интересуют электрические схемы:

Стабилизатор сетевого напряжения
УНЧ на микросхеме TDA7293

2.2: Сети с одиночной и двойной оконечной нагрузкой

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Фильтры, как правило, представляют собой двухпортовые сети и обеспечивают максимальную передачу мощности от источника к нагрузке в заданном диапазоне частот, подавляя при этом передачу сигналов на других частотах. Две возможные сети фильтров показаны на рисунке \(\PageIndex{1}\). Сеть на рис. \(\PageIndex{1}\)(a) называется сетью с двойной оконечной нагрузкой, поскольку оба порта имеют резистивную оконечную нагрузку.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): завершенные сети.

Сеть на рисунке \(\PageIndex{1}\)(b) называется сетью с одиночной оконечной нагрузкой, так как только один порт имеет оконечную нагрузку резистора. Сеть с двойным окончанием намного ближе к типу сети, требуемой для радиочастот, где нагрузки и импедансы источников конечны. Сеть с одной оконечной нагрузкой применима в некоторых приложениях радиочастотных интегральных схем, где используется очень небольшая радиочастотная мощность и часто используется обратная связь. В таких случаях выходной сигнал усилителя RFIC может приближаться к идеальному источнику напряжения, поскольку импеданс источника, эквивалентный Thevenin, может быть незначительным. Большая часть синтеза цепей фильтров с одним окончанием использует процедуру, аналогичную представленной здесь для фильтров с двойным окончанием.

2.2.1 Сети с двойным окончанием

Установленная процедура синтеза фильтров для цепей фильтров с двойным окончанием фокусируется на реализации входного коэффициента отражения. Для фильтра без потерь квадрат величины коэффициента отражения равен единице минус квадрат вносимых потерь, и именно поэтому этот метод называется методом вносимых потерь.

Входной коэффициент отражения сети с двойным окончанием на рисунке \(\PageIndex{1}\)(a) равен

\[\label{eq:1}\Gamma_{1}(s)=\frac{Z_{\text{in, 1}}(s)-R_{S}}{Z_{\text{in, 1}}(s)+R_{S}} \]

, где опорное сопротивление — это сопротивление источника, RS, а s — переменная Лапласа. В полосе пропускания фильтра коэффициент отражения приблизительно равен нулю.

Есть несколько других параметров, используемых в конструкции фильтра, и они будут представлены сейчас. Коэффициент мощности преобразователя ( TPR ) определяется как

\[\begin{align}\text{TPR}&=\frac{\text{Максимальная мощность, доступная от источника}}{\text{Поглощенная мощность по нагрузке}}\nonumber \\ \label{eq:2}&=\frac{\frac{1}{2}(V_{g}(s)/2)^{2}/R_{S}} {\ frac {1} {2} V_ {2} ^ {2} (s) / R_ {L}} = \ left | \ frac {1} {2} \ sqrt {\ frac {R_ {L}} { R_{S}}}\frac{V_{g}(s)}{V_{2}(s)}\right|^{2}\end{align} \] 9{2} \]

Следующим шагом в развитии процедуры синтеза фильтра является введение характеристической функции , определяемой как отношение коэффициентов отражения и пропускания:

\[\label{eq:5}K( s)=\frac{\Gamma_{1}(s)}{T(s)}=\frac{N(s)}{D(s)} \]

, где \(N\) — функция числителя а \(D\) — функция знаменателя. В идеале фильтрующая сеть не имеет потерь, поэтому, исходя из принципа сохранения энергии, сумма квадратов величин коэффициентов передачи и отражения должна быть равна единице: 9{2}} \]

Из приведенного выше видно, что как коэффициенты отражения, так и коэффициенты передачи являются функциями характеристической функции двухпортовой сети. Веха достигнута. В радиочастотном фильтре наиболее важными являются частотно-зависимые вносимые потери или коэффициент передачи, поскольку они напрямую связаны с потоком мощности. Уравнение \(\eqref{eq:11}\) показывает, что это может быть выражено через другую функцию, \(K(s)\), которая, исходя из уравнения \(\eqref{eq:5}\), может быть выражено как отношение \(N(s)\) и \(D(s)\). Для схем с сосредоточенными элементами \(N(s)\) и \(D(s)\) являются многочленами.

2.2.2 Отклик фильтра нижних частот

В качестве примера взаимосвязи различных откликов фильтра рассмотрим отклики фильтра нижних частот без потерь, показанные на рисунке \(\PageIndex{1}\). {2}\) также являются нулями \(N(s )\). Также замечено, что нули коэффициента передачи также являются нулями \(D(s)\), как показано на рисунке \(\PageIndex{2}\)(a и c). 9{1}\) Передаточная функция ввода-вывода универсального фильтра на рисунке \(\PageIndex{3}\) равна

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Пример фильтра нижних частот в терминах различных ответов: (а) коэффициент передачи; (б) отклик коэффициента отражения; и (c) характеристический отклик функции. Подробные ответы показаны в (d), (e) и (f) соответственно.

Рисунок \(\PageIndex{3}\): Общий фильтр.

\[\label{eq:13}T(s)=Y(s)/X(s) \]

Здесь \(N\) обозначает числитель, а \(D\) — знаменатель, и они не совпадают с указанными в уравнении \(\eqref{eq:5}\) (где они были просто метками для числителя и знаменателя). Отклик фильтра с использованием описания полюс-ноль может быть синтезирован, поэтому процесс проектирования начинается с переписывания уравнения \(\eqref{eq:14}\) в явном виде с использованием нулей, \(z_{m}\) и полюсов. , \(p_{n}\):

 {"searchBar":{"inputPlaceholder":"Поиск по ключевому слову или задать вопрос","searchBtn":"Поиск","error":"Пожалуйста, введите ключевое слово для поиска" }}