Vitasvet-led.ru

Витасвет Лед
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сетевые фильтры отдельное включение розеток

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.

Рис. 1. Напряжения с последующим всплеском.

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 соединенному (за неимением) с внешней “землей” (рис,5в). Здесь электрические потенциалы всех устройств выровнены, сквозные токи выберут себе более легкий путь через заземляющие контакты евророзеток, и ничего страшного не произойдет.

Читать еще:  Схема подключения двух розеток от одного провода

Основные параметры сетевых фильтров

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

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

Рис. 6. Типичный сетевой фильтр-розетка.

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

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

Рис. 7. Набор розеток.

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

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

Фильтры

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

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

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

Рис. 8. Пример фильтра с евро-розетками.

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

Самодельные сетевые фильтры

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

Рис. 9. Фильтр-удлинитель.

Рис. 10. Что внутри фильтра-удлиннителя.

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 12Сборка фильтра.

Рис. 13. Ферритовая шайба.

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

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

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

Рис. 14. Схема помехоподавляющего сетевого фильтра.

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

Поэтому обмотки каждого дросселя должны быть одинаковыми и симметрично намотанными на магнитопроводы. Важно обеспечить правильную фазировку обмоток.

Читать еще:  Розетка редмонд как работает

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

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

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

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

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

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

  1. electroclub.info
  2. corumtrage.ru
  3. potrebitel.ru
  • PCBWay — всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН.
  • Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет.
  • Проекты с открытым исходным кодом — доступ к тысячам открытых проектов в сообществе PCBWay!

  • Фильтры по питания в автомобиле
  • Защита питания микроконтроллера от помех
  • Интегральные стабилизаторы для микроконтроллеров, схемы
  • Простой самодельный магнитофон на транзисторах, схема и описание

Цитата:
«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.»
Можно поподробнее? Что-то я плохо не понимаю физику процесса.

Поиск сетевого фильтра с выключателями с горизонтальным размещением розеток

Нужны сетевые фильтры с выключателями, с горизонтальным размещением розеток. Я таких не знаю, кроме как APC, но без выключателей. Может кто-то делает с индивидуальными выключателями тоже?
На снимке сет. фильтр SVEN, но с косым размещением розеток, а нужен прямой

Спасибо, опередили меня я только хотел здесь ссылки разместить, что нашел среди картинок, только в наличии нет:

krserv , а толку, всё равно зарядники через одну лишь влезут

На APC у меня влезают в каждое гнездо, но там наверное расстояние увеличенное, а также БП разного размера бывают, у меня много узких, которые влезают.
А попробовал эти розетки с дистанционным управлением, что на фото, засада, влезают, но мешают друг-другу, перекашивает их 2 мм каких-то не хватает, чтобы монолитно встать.

krserv написал:
А попробовал эти розетки с дистанционным управлением, что на фото, засада, влезают, но мешают друг-другу, перекашивает их 2 мм каких-то не хватает, чтобы монолитно встать.

А зачем дистанционным розеткам ещё ручной выключатель?

Ставьте обычные розетки, при желании иметь выключатель, берите переходник с выключателем или вскрывайте ваши дистанционные коробочки и добавляйте туда выключатель выпилив окна под них.

По поводу сетевого фильтра, если так хочется его, можно так же взять отдельную проходную коробочку или потраха имеющего фильтра к розеткам подключить или докупить россыпью отдельно. Да и вроде розетки с фильтрами попадаются.

Ну или как вариант сделать короткие удлинители: вилка+розетка с коротким проводом между ними.

ну да, это уже экзотика, я пытался найти стандартное решение, и как понял его нет. К сожалению известные бренды типа APC не делают еще удлинители, сетевые фильтры с индивидуальными выключателями, а горизонтальное положение выходов розеток мне нравится больше, чем косое.
Для меня фильтры играют роль сетевых удлинителей, т.е фильтрация это дополнительная опция, а мне главное выключатели, чтобы коммутировать не выключая из розетки все нагрузки.

ser000 написал:
Ставьте обычные розетки, при желании иметь выключатель, берите переходник с выключателем

Получается громоздко, лучше если бы были колодки на одно гнездо с выключателем, как вот такие, что на два гнезда.

Я бы их установил вдоль рабочего стола, на расстоянии, когда блоки не будут мешать друг-другу, а так придется устанавливать вот эти двойные, с избыточностью одного сетевого гнезда

Нужно брать накладную одноместную розетку, устанавливать в нее выключатель и делать из них блок универсальный розеток.

krserv написал:
Я бы их установил вдоль рабочего стола, на расстоянии, когда блоки не будут мешать друг-другу, а так придется устанавливать вот эти двойные, с избыточностью одного сетевого гнезда

Вдоль рабочего стола по стене разместите панель 15xМного см. С красивыми обработаными краями. На панель установите кабель-канал под розетки и выключатели. (Панель, чтобы добавить жесткости каналу. Иначе очень много точек крепления к стене.) Разберитесь с потребителями, установите в нужных местах кабель-канала кучки розеток и рядом с ними выключатели. При необходимости двигайте розетки как хотите. Можете объединять группы под один выключатель.

Читать еще:  Размер блока под розетку

Как вариант панельные розетки

И панельные выключатели

Мишутк написал:
Вдоль рабочего стола по стене разместите панель 15xМного

у меня не стена а рабочий стенд с приборами, монитором тестовым, для подключения к системным блокам, поэтому так не получится, для розеток планирую установить уголок между горизонтальными полками и между приборами, установленными на полку, и на уголок закрепить колодки, сетевой фильтр — в проекте еще.
а с учетом ограниченности места и смене оборудования, нужно придумать куда бы розетки впихнуть, чтобы они много места не занимали, и давали мобильность изменения конфигурации потребителей.

Alex___dr написал:
Как вариант панельные розетки

Alex___dr , это интересно, сейчас посмотрю что за панель, ее же можно не обязательно на стену ставить, а можно и на стенд в виде стеллажа с полками, который вдоль стены стоит.

krserv написал:
Alex___dr, это интересно, сейчас посмотрю что за панель,

Панель может быть любой. Это розетки для установки на панель.

Alex___dr написал:
Как вариант панельные розетки

Не понял, что за панель? Можно ссылку на поставщика панели, панельных розеток и выключателей.

Аааа, лаборатооория. Так бы и говорили.

За меньшие деньги так:

Стандартные изделия производят многие.

krserv написал:
Можно ссылку на поставщика панели,

На лист дюраля или текстолита?

Alex___dr написал:
Панель может быть любой. Это розетки для установки на панель.

Вы имеете ввиду свою конструкцию создавать? Т.е любая панель и на ней размещать розетки и выключатели в любом месте, сверлить дырки под них и устанавливать. Не хотелось бы творчеством заниматься, его у меня и так хватает, хотел бы попроще из готового мастерить, но раз нет ничего, то, наверное придется.

Существуют модули для 19″ стоек с розетками.

Alex___dr написал:
Существуют модули для 19″ стоек с розетками.

Во первых, у них цена уже как изделий для промышленности, во вторых не подойдут, т.к мне нужно модули по 2-3 подключения, в разных местах ставить а таких нет.

Спасибо, но это все будет занимать много места и более предназначено для промышленной эксплуатации, а у меня домашняя лаборатория.

ser000 , Здесь другая ценовая категория.

Наверное лучшего решения и по деньгам и трудозатратам не найти, как покупать тройные сетевые фильтры и использовать их как боковые розетки для блоков, а центральную для сетевой вилки.

Вопрос только к поставщику, поставит ли он мне их небольшое количество.

Возник вопрос, известные мне мировые производители: Шнайдер — APC; Legrand; Бренестухл; делают сетевые фильтры, удлинители с горизонтальным расположением гнезд, но ни один из них не делает индивидуальные выключатели на каждую розетку. Почему?
Это делают только китайцы в своем массовом поточном производстве, клепая все по образцу,но где-то они же этот образец взяли сначала. Сомневаюсь, что сами они что-то создают, все копируют, повторяют за кем-то.

krserv написал:
но ни один из них не делает индивидуальные выключатели на каждую розетку. Почему?

видимо потому что эти выключатели не выдерживают коммутации при номинальной нагрузке

Нашел на Али магазин от завода:

но не знаю как поведут себя вилки при вставке в эти гнезда. Мне кажется, что они будут шататься, т.к нет поддерживающей вилку ниши в виде окружности.
И на фото какой-то он плоский, как в него внутрь полюсы вилки помещаются. Если блоки будут больше размером, на кнопки могут встать и нажать на нее, или просто закрыть доступ к ним.
Все такое маленькое, расстояния между гнездами нет.

Между гнездами никакого расстояния нет.

krserv написал:
но не знаю как поведут себя вилки при вставке в эти гнезда. Мне кажется, что они будут шататься, т.к нет поддерживающей вилку ниши в виде окружности.

Так выберите стандарт с круглыми отверстиями: EU PLUG

krserv написал:
Между гнездами никакого расстояния нет.

Судя по фото просто нет перемычек, но можно сравнить в любом графическом редакторе, выставив примерно одинаковый размер между гнёздами розетки на обоих рисунках (при условии что картинки не имеют искажений сжатия/расширения по сторонам). А зная расстояния между гнёздами розетки можно оценить влезет ли своё устройство и не будет ли закрывать выключатель.

krserv написал:
И на фото какой-то он плоский, как в него внутрь полюсы вилки помещаются.

Так только штыри внутрь входят и нет ниши под пластиковую часть, так что есть шанс, что всё вставиться как надо.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector