Aanbevelingen om de ruisimmuniteit van digitale apparaten te garanderen. Interferentie verwijderen: industriële filters voor een- en driefasige netwerken

Is uw hifi- of zelfs high-end audiosysteem de laatste jaren steeds minder tevreden over de details, rijkdom en transparantie van het geluid? Denkt u erover om uw gehele systeem te upgraden? Of ben je al op zoek naar een kwaliteit netwerkfilter? Als dat laatste het geval is, ben je op de goede weg 😉

Zullen we tellen?

In deze eeuw groeit het aantal bronnen van elektromagnetische interferentie in onze huizen exponentieel. Kijk eens rond, probeer eens te tellen hoeveel ogenschijnlijk onschuldige licht- en kleine opladers, zuinige lampen, ‘elektronische transformatoren’ voor halogeenlampen, computers, printers en andere elektronica met netstroom en/of allerlei ‘opladers’ bij u in huis zijn gekomen in het afgelopen decennium? Er waren niet genoeg vingers, zelfs niet samen met de benen, vrouw en... iets! 🙂

Tegenwoordig is misschien wel 95% van de netvoedingen gebouwd op basis van een hoogfrequente omvormer en maken ze geen gebruik van de oude omvangrijke en zware, zoemende 50 (60) Hertz-transformatoren. Hoera, de groene partij zegeviert: de meeste van deze omvormers zijn zeer zuinig, compact en... stuk voor stuk zijn ze zo pols krachtbron A) fluit op de conversiefrequentie en harmonischen en B) veroorzaakt laadstroompieken in de ingangsgelijkrichter (zeer breedbandinterferentie - en rechtstreeks in het netwerk).

In echt hoogwaardige (en dure) schakelende voedingen bestrijden ze interferentie zeer succesvol, maar het is nog steeds niet voldoende dat al het elektrische afval dat ze produceren onzichtbaar blijft voor de gevoelige oren van een muziekliefhebber. Hoe zit het met muziekliefhebbers... We hebben een goede oude 39 MHz-radiotelefoon in huis. Geleidelijk aan begon het zo te zoemen en te zoemen dat ik serieus overwoog om het apparaat te vervangen. Maar we gebruiken het relatief zelden, en het probleem loste zichzelf op een dag op toen ik, op zoek naar mooi geluid, alle schakelende voedingen en de computers in huis kapot maakte. Na dat experiment kregen we deze trouwens.

Dus wat moet je kopen?

In dit artikel ga ik je niet vertellen welke overspanningsbeveiliging je moet kopen. Er zijn twee redenen: ik heb geen adequate filters gezien voor redelijk geld; en de filters die ik kon aanbevelen waren volledig buitenproportioneel qua kosten, en ze namen veel meer ruimte in beslag dan de functie die ze vervulden vereist. Niettemin bestaat er een oplossing: voor ervaren handen: monteer de filters zelf, en ik zal proberen de werking ervan zo goed uit te leggen dat iedereen die vertrouwd is met een soldeerbout zijn apparatuur kan voorzien van voldoende bescherming tegen elektromagnetische interferentie die doordringt vanuit de lucht. stroomvoorziening. Als je niet de mogelijkheid of het verlangen hebt om hars in te ademen, laat het artikel dan aan een vriend zien die je kan helpen.

Competente fabrikanten hadden alles moeten voorzien!

Neuk je! (de hut is zo Indiaas (met) Matroskin de kat)

We openen de cd-speler, die we ooit voor zeshonderd dollar hebben gekocht. En wat we zien: er is hier een rudimentair piekfilter, maar helaas is het alleen gezeefdrukt op het bord; ze hebben bezuinigd op de inductor en condensatoren. Ik geef volledig toe dat in hun luisterruimtes, met ideale krachtfiltratie, het filter niet nodig was - de "goeroes" hoorden het verschil niet met de afwezigheid van een filter. Welnu, ze introduceerden een “ratsukha” - het apparaat ging naakt en weerloos naar de massa tegen de nieuwe generatie elektronische huizen...

Ga aan het werk!

De industrie produceert in principe hoogwaardige filters. Alleen zijn ze weer een beetje duur. Dit zijn volledig afgeschermde boxen met een schakeling aan de zijkant. Er zijn spoelen, condensatoren. Laten we uitzoeken wat er waarvoor is, en het zelf samenstellen uit de beschikbare onderdelen. Trouwens, in weerwil van audiomaniakken, beweer ik dat een bekwaam voedingsfilter in een apparaat, samengesteld uit gewone (niet-audiofiele) componenten van hoge kwaliteit, veel effectiever is en beter ‘klinkt’ dan elk van de meest esoterische stroomkabels, evenals de meeste “audiofiele” filtersvoeding. Wij wedden? 😉

Vertel me wie je vijand is

1) Differentieel interferentie spanning. Dit is zo’n “schadelijk” signaal dat samengaat met de “nuttige” voedingsspanning (of signaal), het wordt gemeten tussen twee verbindingsgeleiders, de “hete” en “gewone” draden, of, eenvoudiger gezegd, tussen twee stroomrails .

2) Gebruikelijke modus interferentie spanning. Dit signaal wordt gemeten tussen de behuizing van het apparaat (aarde) en een eventuele aansluitgeleider. Het bijzondere van deze interferentie is dat deze op beide stroomdraden identiek zal zijn, d.w.z. In tegenstelling tot differentiële interferentie kan het niet tussen de draden bekneld raken en lekt het naar binnen, waarbij conventionele filters worden omzeild.

Blokkerende condensator

De condensator omzeilt differentiële RF-interferentie en laat deze niet verder in het apparaat toe. U moet niet vergeten deze te ontladen wanneer u het apparaat uitschakelt, anders kunt u een zeer merkbare “motivatie” krijgen als u per ongeluk de stekker pakt. Om dit te doen, installeren we een weerstand die bij normaal gebruik rustig opwarmt. Oh, ik moet geen vrienden worden met de “groenen”...

Gaspedaal

De inductie (een gewone kleine smoorspoel) vormt samen met een condensator een L-vormig LP-filter. We zijn niet erg geïnteresseerd in de specifieke afsnijfrequentie van het filter. Een dikkere inductor (als hij maar ontworpen was voor een constante stroom die meerdere malen hoger is dan de stroom die door het apparaat wordt verbruikt), een grotere condensator voor een spanning van minimaal 310 volt - en iedereen is blij.

Common-mode-transformator

De wikkelingen in zo'n transformator zijn identiek en rug aan rug geschakeld, zodat hij gemakkelijk alles doorlaat wat een potentiaalverschil tussen L en N is. Anders kan het zo worden uitgelegd: de normale belastingsstroom creëert tegen-identieke velden in de kern, die onderling gecompenseerd worden. Waarom dit dan allemaal - vraag je?

De kern van zo'n transformator blijft ongemagnetiseerd door de hoofdbelasting. Als we ons de stroomdraden L en N samen voorstellen als één draad, dan hebben we een aanzienlijke inductie op het pad van common-mode-interferentie, d.w.z. alles wat tegelijkertijd op beide draden wordt geïnduceerd. Dezelfde draden, of het nu een gewone stroomkabel voor een dollar is, of een exotisch audiofiel wonder, vormen de essentie van een antenne die zowel het Mayak-station ontvangt als alles wat elektronische stinkers in huis uitzenden. Binnenin de audio-unit hebben we niet eens common-mode interferentie nodig: door capacitieve koppeling kan deze zeer agressief in de darmen van onze huisdieren doordringen.

Twee kleine kameraden

Twee kleine condensatoren ter begeleiding van de common-mode transformator. Ze kortsluiten de common-mode-interferentie naar de beschermende aarde en creëren samen met de common-mode-transformator een soort L-vormig filter voor common-mode-interferentie en laten deze niet verder in het apparaat toe. Zonder hen zal common-mode-interferentie, zelfs als deze onderweg aanzienlijke weerstand van onze transformator ondervindt, nog steeds zijn slachtoffer in het apparaat gaan zoeken.

Anti-belgeluid

Anti-belketting of RC Zobel-circuit. Een enigszins mystiek dier, maar zeer nuttig. Hier vormen we, samen met de primaire wikkeling van de transformator in het apparaat, een oscillerend circuit met een lage kwaliteitsfactor om te "vangen" wat uit de primaire wikkeling "springt" wanneer de stroom wordt uitgeschakeld. Vonkenvanger. Bescherming van de rest van het filter en de transformator zelf tegen zelfinductie-EMK wanneer deze op het verkeerde moment wordt losgekoppeld (bij een grote stroom door de primaire). Het draagt ​​ook bij aan de vertaling van RF-interferentie in warmte.

Als er geen condensator zou zijn, zou zo'n weerstand met lage weerstand eenvoudigweg ontploffen door de netspanning. Als er geen weerstand zou zijn, zouden we samen met de primaire en/of filtersmoorspoel een relatief hoogwaardige schakeling krijgen.

Een andere visie: we introduceren een puur resistieve en zeer lage weerstandscomponent van de belastingsimpedantie voor de HF... Wie kan het beter uitleggen - graag gedaan, ik zal het "in het boek" zetten met behoud van auteurschap 😉

#grond_loop

Het doorbreken van de aardlus

Een weerstand parallel aan back-to-back diodes. In een andere versie zou het een gaspedaal kunnen zijn. Deze is verbonden tussen de beschermende aarde en de behuizing van het apparaat. Waarom, vraag je je af, lijkt dit niets te maken te hebben met filterinterferentie? Laten we het uitzoeken.

Back-to-back-diodes zullen eventuele hoge stroomlekken in de behuizing van het apparaat (sommige kortsluiting, defect) met succes kortsluiten naar beschermende aarding. We voldoen dus aan de veiligheidseisen: bij een ongeval mag er geen spanning op de behuizing van het apparaat verschijnen die gevaarlijk is voor het menselijk leven en de gezondheid. In dit geval "breken" de diodes het circuit voor kleine spanningen.

De weerstand creëert een pad voor kleine stromen. Als dit er niet zou zijn, en de binnenkant van het apparaat goed is losgekoppeld van de aarde, dan zouden zelfs kleine lekken een buitensporige spanningszwaai over het lichaam ten opzichte van de aarde veroorzaken, en via capacitieve verbindingen zou dit allemaal in het apparaat doordringen.

Dus waarom nog steeds de beschermende grond van het lichaam ‘losmaken’? Feit is dat er spanningen kunnen worden geïnduceerd op de beschermende aarding: bijvoorbeeld door dezelfde common-mode-interferentie die we eruit filteren. Helaas is het ook niet ongewoon om dergelijke netwerkbedrading tegen te komen waarbij de beschermende aarding ook de retourdraad is voor de netwerkspanning zelf. In dit geval zorgt een aanzienlijk stroomverbruik, zelfs bij een kleine bedradingsweerstand, voor een merkbare spanningsval. Al deze factoren kunnen onder normale omstandigheden “versnellen” tot tientallen en zelfs honderden millivolt van het potentiaalverschil tussen de beschermende aardingen van verschillende eenheden. Als we nu een audiosignaal verzenden via verbindingen die met één draad met de behuizing zijn verbonden (RCA "bel" -connectoren, helaas zo populair in de hifi-huishoudens), dan zal ditzelfde potentiaalverschil tussen de behuizingen van de apparaten direct betrokken zijn bij het signaal .

Door de behuizing van het apparaat (en in de meeste gevallen betekent dit de signaalaarde) te ontkoppelen van de beschermende aarde, verminderen we in totaal aanzienlijk de vermenging van eventuele “excentriciteiten” die in het stopcontact kunnen optreden - rechtstreeks in het signaal. Uiteraard zal een zichzelf respecterende liefhebber van hoogwaardige geluidsweergave uitsluitend gebruik maken van gebalanceerde aansluitingen die immuun zijn voor common-mode interferentie. Maar helaas zijn niet al mijn apparaten uitsluitend verbonden met gebalanceerde kabels. Hoe gaat het hiermee voor u, beste lezer? 😉

We verzamelen

De aan / uit-schakelaar is gebouwd volgens het principe - waarbij er minder vonk zal zijn. Anders verschilt het filter niet veel van wat is geïnstalleerd in dure computervoedingen. Overigens kun je daar ook wat onderdelen vandaan halen.

Dat merkapparaat dat ik aan het begin van het artikel noemde, kreeg ook zijn dosis filtratie, details.

En nog beter: is het mogelijk?

Kan! Extreme ventilatoren zetten grote transformatoren “back-to-back” aan en filteren alles in het laagspanningsgedeelte. Het resultaat is iets beter, het budget ligt een orde van grootte hoger.

Of misschien wil je je beste vriend, een muziekliefhebber, een goedkoop cadeau geven waarvoor hij je oprecht dankbaar zal zijn? 😉 Weeg de voor- en nadelen af ​​en neem de juiste beslissing! .

Dit bericht is geplaatst in , door . Maak een bladwijzer van de .

Opmerkingen over VKontakte

155 gedachten over “ Doe-het-zelf overspanningsbeveiliging voor audio

Specialiteit 221600

St. Petersburg

1. DOEL VAN HET WERK

Het doel van dit werk is om het werkingsprincipe te bestuderen en de effectiviteit van een gepulseerde breedspectrum-ontstoringsonderdrukker te bepalen.

2. KORTE INFORMATIE UIT DE THEORIE

De belangrijkste methoden om radio-ontvangstapparatuur te beschermen tegen gepulseerde breedspectruminterferentie zijn:

a) niet-ontvangend - het gebruik van sterk gerichte antennes, waarbij de antenne uit het gebied van impulsinterferentie wordt verplaatst en interferentie wordt onderdrukt op de plaats waar deze zich voordoet;

b) circuit - verschillende methoden voor het verwerken van een mengsel van nuttig signaal - gepulseerde ruis om het interfererende effect te verzwakken.

Een van de effectieve circuitmethoden voor het bestrijden van impulsruis is het gebruik van een breedband - amplitudebegrenzer - smalbandcircuit (SHOW-circuit). Dit circuit wordt vaak gebruikt in radiocommunicatie.

In dit artikel bestuderen we het SHOW-schema voor twee gevallen:

a) het nuttige signaal bestaat uit videopulsen;

b) het nuttige signaal is een continu radiosignaal met amplitudemodulatie.

Structurele diagrammen voor deze gevallen worden weergegeven in Fig. 1a en 1b respectievelijk. In het eerste geval bevindt het SHOW-circuit zich achter de amplitudedetector van de bloeddruk, in het tweede geval in het radiofrequentiepad vóór de bloeddruk.

Het SHOW-diagram getoond in Fig. La omvat een in serie geschakelde breedbandvideoversterker, een amplitudebegrenzer en een smalbandvideoversterker. Aan de ingang van het circuit: een signaal-interferentiemengsel wordt ontvangen van de detector (Fig. 2a), en de duur van het signaal is veel langer dan de duur van de interferentie (tc>>tп), en de amplitude van de de interferentie is aanzienlijk groter dan de amplitude van het signaal (Uп>>Uc). Een breedbandversterker is ontworpen om het ingangsmengsel te versterken tot een niveau dat een normale werking van de limiter garandeert. De bandbreedte van het versterkingspad naar de begrenzer wordt zo gekozen dat een significante toename van de duur van de interferentiepuls wordt vermeden (Fig. 2b). De begrenzingsdrempel is iets hoger dan het niveau van het bruikbare signaal, dus na begrenzing worden het signaal- en interferentieniveau vrijwel gelijk (Fig. 2c). Een smalbandvideoversterker (of filter) fungeert als integrator, waarvan de tijdconstante consistent is met de duur van het signaal en veel langer is dan de duur van de interferentie. Vanwege het feit dat tc>>tп heeft het signaal aan de filteruitgang de tijd om naar zijn amplitudewaarde te groeien, maar de interferentie niet (figuur 2d). De signaal-ruisverhouding aan de uitgang van de SHOW-schakeling neemt dus scherp toe.

Laten we de winst in de signaal/ruis-verhouding schatten bij gebruik van het SHOW-schema. Aan de ingang van de schakeling bevindt zich een signaal met amplitude Uc en duur tc en interferentie met een rechthoekige omhullende (Uп, tп). De rol van de integrerende wordt uitgevoerd door een RC-circuit van de eerste orde met een tijdelijke respons van de vorm

H(T)=1- exp(- TP/ TR.C.) (1)

waarbij tRC = RC de filtertijdconstante is.

Uit theorie is bekend dat de duur van de signaalstijging tot een niveau van 0,9 Uc voor een dergelijke schakeling wordt bepaald door de relatie

T N=2.3 T R.C. (2)

Het interferentieniveau aan de uitgang van de amplitudebegrenzer Up = Ulim, waarbij Ulim de grensdrempel is, en het niveau van respectievelijk het nuttige signaal en de interferentie aan de uitgang van het circuit

Ucuit=0,9 Groot-Brittannië (3)

Usteenbolk= UboemanK (4)

waarbij K de versterking van het circuit is. Signaal/ruis-spanningsverhouding aan de uitgang van het SHOW-circuit

Huit=(Uc/ UP)uit=0,9*UMet/(Uboeman) (5)

Het voordeel van het gebruik van de regeling wordt bepaald door de relatie

(6)

of, rekening houdend met (5),

Q1 =0.9* UP/(Uboeman(1/)) (7)

Omdat TP<< TR.C. EnTMet=2,3 TR.C., Dat

Q1 =(0.9* UP/ Uboeman)*(TMet/2,3 TP) » 0.4( UP/ Uboeman)*(TMet/ TP) (8)

Wanneer het SHOW-circuit is uitgeschakeld (de limiter is uitgeschakeld), wordt het ruisniveau aan de uitgang verlaagd

Usteenbolk= UPK (9)

In dit geval de signaal/ruisverhouding aan de uitgang

Huit=(Uc/ UP)uit=0,9*UMet/(UP) (10)

en de versterking die wordt verkregen als gevolg van de “smalband” van het uitgangsfilter, over de hele band afgestemd op het bruikbare signaal, is gelijk aan

Q2=[ Huit/ Hinvoer]SHOWoff=0,9/ (11)

De relatieve winst die wordt verkregen bij gebruik van het SHOW-schema wordt gedefinieerd als de verhouding

N= Q1/ Q2 (12)

Na vervanging van (7) en (11) in (12) en rekening houdend met de relaties

N<< TR.C. EnTMet=2,3 TR.C., , we hebben

N= Q1/ Q2 = UP/ Uboeman (13)

In het SHOW-circuit (Fig. 16) bestaat de breedbandversterker uit de resonante trappen van een middenfrequentieversterker (IFA) met een bandbreedte die veel groter is dan de spectrale breedte van het bruikbare signaal. De versterker bevindt zich tot aan de limiter. De IF-cascade na de begrenzer wordt gebruikt als integrator, en de bandbreedte van deze cascade wordt afgestemd op de spectrale breedte van het bruikbare signaal. Om verslechtering van de ruisimmuniteit van de ontvanger als gevolg van de uitbreiding van de bandbreedte van de versterkercascades naar de limiter te voorkomen, bevindt het SHOW-circuit zich zo dicht mogelijk bij de ontvangeringang.

3. BESCHRIJVING VAN DE LABORATORIUMINSTALLATIE

Het blokschema van de laboratoriumopstelling voor het bestuderen van de interferentie-onderdrukker wordt getoond in Fig. 3. De laboratoriuminstallatie omvat:

1. Standaard signaalgenerator (SSG);

2. Oscilloscoop;

3. Laboratoriummodel van een interferentie-onderdrukker.

Het blokschema van de installatie wordt getoond in Fig. 4. Het circuit bevat een simulator van een mengsel van signalen en interferentie en een SHOW-circuit. Een amplitudegemoduleerde oscillatie (AMO) van de GSS wordt naar de ingang van een simulator gevoerd met een mengsel van signaal- en pulsruis. AMK heeft de volgende parameters:

a) amplitude Um = 100 mV;

b) draaggolffrequentie fo == 100 KHz;

c) modulatiefrequentie fm = 1 KHz. De simulator produceert de volgende signalen:

Sam - nuttige AMK;

Si - nuttig pulssignaal;

Sp - rechthoekige impulsruis;

Spп - radiopulsinterferentie met een rechthoekige omhullende vorm.

SYNC - synchronisatiepuls van de oscilloscoop. Op het voorpaneel van het laboratoriummodel is het mogelijk om gesimuleerde signalen en interferentie in te schakelen met behulp van respectievelijk de tuimelschakelaars “Signaal aan” en “Interferentie aan”. Het bruikbare pulssignaal wordt gemengd met pulsruis in de opteller å1, en het continue bruikbare signaal met AM en radiopulsruis wordt gemengd in de opteller å2. Een mengsel van nuttig signaal en interferentie wordt geleverd aan twee SHOW-circuits die zijn ontworpen om zowel op videofrequentie als op radiofrequentie te werken. Het schakelen tussen schema's wordt uitgevoerd door de "Sam-Si" -schakelaar op het voorpaneel van de lay-out. Het eerste circuit bevat een breedbandvideoversterker (WVA), een begrenzer die gebruik maakt van diodes VD1, VD2 en een smalbandfilter (UF1), geïmplementeerd door een RC-circuit. Het tweede circuit bevat een breedbandversterker, een limiter, een smalbandfilter (UV2) en een AMC-detector. UV2 is een oscillatiecircuit L1 Sk1 Sk2, waarvan de bandbreedte is afgestemd

de breedte van het AMK-spectrum. De limiter wordt ingeschakeld met de "ON PP"-tuimelschakelaar. Met een bedieningspuntschakelaar met drie standen (1, 2, 3) kunt u met een oscilloscoop de signalen observeren aan de ingang van het SHOW-circuit, aan de ingang van de limiter en aan de uitgang van het circuit.

4. PROCEDURE VOOR UITVOERING VAN DE WERKZAAMHEDEN

3.1. Maak uzelf vertrouwd met het werkingsprincipe van de ontstoringsinrichting en de samenstelling van de gebruikte apparatuur.

3.2. Studie van een interferentie-onderdrukker bij aanwezigheid van een gepulseerd nuttig signaal.

3.2.1. Voorbereiden op werk:

Stel een signaal in met de volgende parameters op de GSS-uitgang:

a) amplitude - 100 mV;

b) frequentie - 100 kHz;

c) modulatiediepte - 30%.

Schakel de baan in, zet de "Sam-Si"-schakelaar in de Si-positie, de "Noise on", "Signal on"-schakelaars in de aan-positie, de bedieningspuntschakelaar in positie 1.

3.2.2. Afmetingen:

Meet met behulp van een oscilloscoop de parameters van het signaal en de ruis aan de ingang van het circuit (signaalamplitude Uc en ruis Uп; signaalduur tс en ruis tп);

Bereken de signaal/ruis-verhouding op basis van de spanning aan de circuitingang;

Observeer het signaal op de controlepunten van het circuit met de ruisonderdrukker aan en uit, en schakel de begrenzer uit met de "On PP" -tuimelschakelaar;

Meet de signaal-ruisverhouding aan de uitgang van het circuit terwijl de ruisonderdrukker is in- en uitgeschakeld;

Bepaal op basis van de meetresultaten de relatieve winst en vergelijk deze met de berekende winst;

Teken oscillogrammen op de controlepunten van het circuit met de onderdrukker aan en uit.

3.3. Onderzoek naar een ontstoringsonderdrukker bij ontvangst van een continu signaal van AM.

3.3.1. Voorbereiden op werk:

Zet de schakelaars in de volgende standen:

a) "Sam-Si"-Sam

b) "Signaal aan" - aan;

c) "Interferentie aan" - uit;

d) controlepunten - 3;

door de generatorfrequentie binnen 100 kHz te veranderen, bereikt u het maximale signaal aan de detectoruitgang. Observatie wordt uitgevoerd op het oscilloscoopscherm.

3.3.2 Metingen:

Observeer het signaal op de controlepunten van het circuit met de ruisonderdrukker aan en uit, schakel de begrenzer uit met de "On PP" -tuimelschakelaar,

Meet de signaal-ruisverhouding aan de ingang van de schakeling (testpunt 1);

Meet de signaal-ruisverhouding aan de uitgang van het circuit (testpunt 3) met de onderdrukker aan en uit;

Opmerking, de niveaus van nuttig signaal en interferentie aan de ingang en uitgang van het circuit worden afzonderlijk gemeten (het signaal en de interferentie worden ingeschakeld met behulp van de tuimelschakelaars "signaal aan" en "ruis aan");

Bepaal op basis van de meetresultaten de versterking van de signaal-interferentieverhouding bij gebruik van het SHOW-circuit en de relatieve versterking.

blokschema van de onderzochte ruisonderdrukker;

oscillogrammen van signalen op controlepunten van het circuit;

berekening van de verwachte winst in de signaal/interferentieverhouding bij ontvangst van videosignalen;

experimentele gegevens over de effectiviteit van een interferentie-onderdrukker voor video- en radiosignalen.

LITERATUUR

Bescherming tegen radio-interferentie. , en etc.; Ed. M.: Sov. radio-uitzending, 1976

Tegenwoordig gebruiken de meeste elektronische apparaten constante spanningsbronnen, zowel ingebouwd als extern schakelende voedingen(UPS). Het basisprincipe van de werking (UPS) is dat de AC-netspanning eerst wordt gelijkgericht en vervolgens wordt omgezet in een hoogfrequente wisselspanning, die vervolgens door een transformator wordt verlaagd of verhoogd tot de vereiste waarden en vervolgens wordt gelijkgericht, gefilterd en gestabiliseerd door feedback(OS).

Het wijdverbreide gebruik van (UPS) heeft verschillende redenen: laag gewicht, kleine afmetingen, hoog rendement, lage kosten, breed scala aan voedingsspanning en frequentie, hoge mate van stabilisatie van de uitgangsspanning, enz.

De nadelen van (UPS) zijn onder meer het feit dat ze allemaal, zonder uitzondering, bronnen van intense energie zijn elektromagnetische interferentie(EPM), dit komt door het werkingsprincipe van het convertorcircuit, omdat de signalen in (UPS) zijn een periodieke reeks pulsen. De spectra van dergelijke signalen beslaan een frequentiebereik tot enkele megahertz breed. Interferentie kan zich voortplanten in de vorm van stromen die door geleidende elementen, de aardlus en de aarde zelf stromen ( interferentie uitgevoerd) en in de vorm van elektromagnetische velden in niet-geleidende media ( inductieve interferentie).

Ook zijn de UPS zelf behoorlijk gevoelig voor de invloed van externen (EPM). In dit opzicht is er behoefte aan zowel het onderdrukken van de interferentie die zij genereren en introduceren in het stroomvoorzieningsnetwerk, als het beschermen ervan tegen externe interferentie die vanuit het stroomvoorzieningsnetwerk binnendringt. Voor dit doel moet (UPS) hebben netwerkfilter onderdrukking (EPM), of zoals het ook wel wordt genoemd EMI- filteren(Figuur 1).

Afb.1 Ingebouwd ovoor elektromagnetische interferentie.

Opgemerkt moet worden dat een dergelijk filter zowel in de voorwaartse als in de achterwaartse richting zal werken, d.w.z. zal zowel inkomende als uitgaande interferentie dempen.

Geleidend interferentie langs het voedingsnetwerk bestaat uit twee componenten: antifase en infase.

Dit is de stoorspanning tussen de stroomrails, fase (L) En nul (N) leverings netwerk. De tegenfase-interferentiestroom die op beide draden van het voedingsnetwerk wordt geïnduceerd, stroomt er in tegengestelde richtingen doorheen (Fig. 2).

Tegenfase-stoorspanningen worden direct op de voedingsspanning van het voedingsnetwerk gesuperponeerd, beïnvloeden de lineaire isolatie tussen draden en kunnen als stuursignalen in apparaten worden waargenomen en daardoor een foutieve werking veroorzaken.

Common-mode (asymmetrische, single-ended) interferentiecomponent - dit is de stoorspanning tussen de voedingsbussen en de behuizing van het apparaat (aarding), d.w.z. tussen fase (L) En aarde (GND) , nul (N) En aarde (GND) . De common-mode stoorstroom vloeit in één richting door de voedingsbussen (Fig. 3).

Common-mode-interferentie wordt voornamelijk veroorzaakt door potentiaalverschillen in de aardingscircuits van het apparaat, veroorzaakt door stromen in de grond (noodgeval, wanneer hoogspanningslijnen worden kortgesloten naar de aarde, bedrijfs- of bliksemstromen), evenals magnetische velden. Common-mode interferentiespanningen beïnvloeden de isolatie van draden ten opzichte van aarde en kunnen tot elektrische storingen leiden. Gedeeltelijke of volledige omzetting van in-fase-interferentie in anti-fase-interferentie kan ook voorkomen.

Naast het lijnfilter moeten de ingangscircuits (UPS) zijn voorzien van kortsluitbeveiliging ( Samensmelten), pulsspanningspieken in het voedingsnet ( Varistor En Onderdrukker), inschakelstroombegrenzer wanneer ingeschakeld (UPS) op de netvoeding ( Thermistor), en zijn beschermd tegen invloeden van buitenaf, zoals onweer of elektrische hoogspanningsstoringen (). Figuur 4 toont een diagram van een multi-link netwerkfilter dat hoogwaardige onderdrukking van common-mode en differentiële ruis biedt met ing(UPS).

Afb.4 Schema multi-link onderdrukkingsnetwerkfilter (EPM), met ing(UPS).

Het filtercircuit is geïmplementeerd op basis van twee filters lage frequenties(LPF) door trapsgewijze verbinding van (L-vormige) of (T-vormige) schakels. Het doel van de netwerkfiltercircuitelementen is als volgt:

METY1, C.Y.2 - condensatorenYtype ontworpen om de common-mode component van interferentie te onderdrukken. De keuze van de capaciteitswaarde van de CY-condensatoren wordt allereerst bepaald door de waarde van de aardstroom die veilig is voor mensen, waarvan de waarde voor algemene apparatuur niet meer dan 2 mA bedraagt, en voor medische apparatuur niet meer dan 0,1 mA. De capaciteit van CY-condensatoren varieert van 470 pF tot 10.000 pF, voor een bedrijfsspanning van 3 kV. Wat de capaciteit van de CY-condensatoren ook is, het is onmogelijk om interferentie volledig te verwijderen, je kunt deze alleen verminderen. Voor een eenfasig voedingsnetwerk met een nominale spanning tot 250V worden condensatoren gebruikt klasJ2, die pulsen tot 5 kV kan weerstaan. Het vergroten van de capaciteit van de CY-condensatoren verbetert de common-mode-filtering, maar verhoogt de lekstroom.

METX1, CX2, CX3-kX-type condensatoren ontworpen om de antifasecomponent van de interferentie te onderdrukken. De taak van de CX-condensatoren is niet om interferentie van de externe voeding in de (UPS) toe te staan, en ook niet om interferentie die door de (UPS) zelf wordt veroorzaakt, vrij te geven in de externe voeding.

De weerstand van de CX-condensatoren neemt af met toenemende frequentie, daarom worden ruis en plotselinge spanningspieken overbrugd (kortgesloten) aan de ingang en uitgang van het lijnfilter. De capaciteit van CX-condensatoren varieert van 0,1 µF tot 1 µF en is afhankelijk van het vermogen (UPS). Wat de capaciteit van de CX-condensatoren ook is, het is onmogelijk om interferentie volledig te verwijderen, je kunt deze alleen verminderen. Voor een eenfasig voedingsnetwerk met een nominale spanning tot 250V worden condensatoren gebruikt klas X2, die pulsen tot 2,5 kV kan weerstaan. Condensatoren van het CX-type zijn onderworpen aan hoge veiligheidseisen. Ze moeten bestand zijn tegen de maximaal mogelijke spanningspieken in het elektriciteitsnet, mogen niet in brand vliegen en de verbranding in stand houden. Het vergroten van de capaciteit van de CX-condensator verbetert de filtering van differentiële ruis, maar leidt tot een toename van de reactieve stroom.

LY1- common-mode-smoorspoel worden gebruikt om common-mode-interferentie te onderdrukken. Het is gemaakt op een ringkern ferriet kern met een redelijk hoge magnetische permeabiliteit (μ) en heeft twee identieke wikkelingen (Fig. 5).

Afb. 5 Common mode-smoorspoelcircuit.

In het geval van het optreden van common-mode stoorstromen tellen de magnetische fluxen van beide wikkelingen op, omdat De inductorwikkelingen zijn in serie verbonden met de fase (L) en nul (N) van de voedingsbussen van het voedingsnetwerk. De ingangsimpedantie neemt toe, wat resulteert in onderdrukking van common-mode stoorstromen en een aanzienlijke vermindering van de amplitude van het ruissignaal. Inductieve reactantie XL neemt toe met toenemende frequentie van common-mode-interferentie: XL=2πfL, f-frequentie van interferentie, L-inductie van de in serie geschakelde inductorwikkelingen.

Wanneer differentiële stoorstromen door de wikkelingen stromen, veroorzaken ze laagfrequente magnetische velden, die, wanneer ze op deze manier worden ingeschakeld, tegengestelde richtingen hebben en elkaar opheffen.

De inductorwikkelingen voor de common-mode-component van de ruis hebben dus een grote inductieve reactantie, aangezien ze zijn aangesloten volgens de common-mode-stroom. Tegelijkertijd is voor de tegenfasecomponent van de interferentie de inductieve weerstand van de wikkelingen minimaal, omdat ze voor tegenfasestroom in tegengestelde richtingen zijn verbonden.

De inductie van de common-mode smoorspoel LY wordt bepaald door vele parameters en ligt in het bereik van 10 mH tot 0,47 mH met een stroomverbruik van 1A tot 10A. De initiële magnetische permeabiliteit van de kern is μi = 6000-10.000. De afmetingen van de ferrietkern en de diameter van de wikkeldraad zijn afhankelijk van het vermogen (UPS), rekening houdend met inschakelstromen. Het verhogen van de inductie van de common-mode-smoorspoel verbetert de filtering, maar leidt tot een toename van de actieve weerstand van de wikkelingen.

LX1- Z-vormig gaspedaal ontworpen om antifase (differentiële) interferentie te onderdrukken. De inductor heeft twee identieke wikkelingen die in dezelfde richting zijn gewikkeld, op een toroïdale ferrietkern met een opening of magnetodilektrisch verpulverde ijzeren kern(IJzerpoederkern) (Fig. 6).

Afb.6 Schema Z -vormig gaspedaal

De inductie van de LX Z-vormige smoorspoel is afhankelijk van vele parameters en varieert van 270 µH tot 47 µH met een stroomverbruik van 1A tot 10A. De verstoven ijzeren kern kan uit de DT68-DT106-serie komen. De kernafmetingen en wikkeldraaddiameter zijn afhankelijk van het vermogen (UPS), rekening houdend met inschakelstromen.

L1,L2 - RF-smoorspoelen zorgen voor een verdere verzwakking van hoogfrequente interferentie. Ze zijn in serie verbonden met de vermogensbussen fase (L) en nul (N) van het voedingsnetwerk aan de uitgang van het netwerkfilter. Ze bevatten weinig windingen en zijn gemaakt op ferrietringen met een lage magnetische permeabiliteit μ. Door hun gebruik kunt u het frequentiebereik van effectieve interferentie-onderdrukking door een filter uitbreiden tot 50-60 MHz. De inductantie van RF-smoorspoelen ligt in het bereik van 5-10 µH en hangt af van de frequentie van verzwakking van RF-interferentie. De kernafmetingen en wikkeldraaddiameter zijn afhankelijk van het vermogen (UPS), rekening houdend met inschakelstromen.

R2,R3 - weerstanden verlaag de kwaliteitsfactor L1, L2 om resonantieverschijnselen te elimineren.

RK1 – thermistor (NTC-thermistor) ontworpen om de inschakelstroom te beperken bij het inschakelen (UPS) van de voeding. Een thermistor is een halfgeleiderapparaat waarvan de elektrische weerstand varieert afhankelijk van de temperatuur. Er zijn twee soorten thermistors: positieve temperatuurcoëfficiënt en negatieve temperatuurcoëfficiënt. Een thermistor met een positieve coëfficiënt verhoogt zijn weerstand naarmate de temperatuur stijgt, terwijl een thermistor met een negatieve coëfficiënt afneemt. Hun afgekorte namen in het Engels: PTC (positieve temperatuurcoëfficiënt) En NTC (negatieve temperatuurcoëfficiënt).

De thermistor is in serie verbonden met een van de vermogensbussen, fase (L) of nul (N) van het voedingsnetwerk. Een NTC-thermistor heeft bij omgevingstemperatuur een weerstand van enkele ohm. Op het moment dat (de UPS) wordt ingeschakeld op de netvoeding, wordt de gelijkrichtcondensator opgeladen en vertegenwoordigt deze dus een kortgesloten belasting. Er treedt een stroomstoot op in het stroomcircuit, maar de thermistor absorbeert deze stroom en verandert deze in warmte. Vervolgens warmt de thermistor op, de weerstand daalt tot bijna tienden van een ohm en dit heeft geen invloed op de werking van het apparaat. Er treedt een zogenaamde zachte start op.

De thermistor is een traagheidselement. Eigenlijk tijdens een kortstondige stroomuitval en herstart werkt de thermistor niet als beveiligingselement, omdat herstelt zijn eigenschappen pas volledig na 5-10 minuten. De temperatuur van de thermistor in bedrijfsomstandigheden, wanneer de weerstand bijna nul is, kan oplopen tot 250 graden.

R1weerstand zorgt voor een snelle ontlading van CX-condensatoren wanneer de voedingskabel wordt losgekoppeld van de voeding en is noodzakelijk voor een veilige omgang met het apparaat.

F.V.1-bit ontworpen om overspanningen in elektrische installaties en elektrische netwerken te beperken. De vonkbrug bestaat uit elektroden met daartussen een vonkbrug en een boogdoofapparaat. Eén van de elektroden is verbonden met het beveiligde circuit, de andere is geaard. Wanneer een hoge pulsspanning van ongeveer 1 kV/µs op een dergelijk apparaat wordt aangelegd, vindt er een ontlading plaats. Hoe lager de stijgsnelheid van het front, hoe hoger de spanning moet zijn die de ontlading ‘ontsteekt’. Door zo'n apparaat kan een pulsstroom van maximaal 100 kA stromen. Ondanks het uitstekende vermogen om de spanning te verlagen, heeft de afleider een responstijd van honderden nanoseconden tot enkele microseconden, wat tientallen keren langzamer is in vergelijking met varistoren. Het gebruik van deze apparaten is relevant wanneer er gevaar bestaat voor een directe blikseminslag in de voedingsdraden of hoogspanningsvoedingen, waarbij de mogelijkheid bestaat dat hoge spanning de bussen (L) of (N) van de voeding bereikt. netwerk.

RU1 - varistor beschermt circuits tegen overspanningen of verhoogt de snelheid van de werking van de zekering. Een varistor is een halfgeleiderweerstand waarvan de weerstand scherp verandert wanneer de aangelegde spanning boven de nominale spanning komt.

De varistor wordt aan de ingang van het lijnfilter parallel aan de ingangsnetspanning van 220V ingeschakeld en staat feitelijk constant onder deze spanning, maar de stroom in deze toestand door de varistor is zeer klein omdat de weerstand bedraagt ​​in dit geval honderden megohms. In het geval van een hoogspanningspuls die de UPS kan beschadigen, verandert de varistor vrijwel onmiddellijk zijn weerstand naar tientallen Ohms, dat wil zeggen dat hij het stroomcircuit shunt (kortsluit), de stroom in deze toestand kan verschillende bereiken duizend ampère, en de geabsorbeerde energie wordt afgevoerd in de vorm van warmte. Een varistor heeft geen traagheid, dus na het absorberen van een puls herstelt hij onmiddellijk zijn eigenschappen.

Eén varistor is mogelijk niet voldoende in het geval van een ongeluk op de voedingslijn, wanneer in plaats van fase en nul een fase op beide draden wordt geleverd. Om u tegen dit soort ongevallen te beschermen, is het raadzaam om meerdere varistoren in het circuit op te nemen, zoals weergegeven in (Fig. 7).

Fig.7 Diagram van een beschermende driehoek op varistoren.

Dit circuit van drie varistoren aan de ingang van het lijnfilter blokkeert op betrouwbare wijze de penetratie van de puls, niet alleen door het fasecircuit (L), maar ook door het nulcircuit (N). Varistor RU1 wordt aangesloten tussen de fase en de nulleider. Het biedt basisbescherming. De andere twee RU2 en RU3 zijn verbonden tussen fase (L) en aarde (Gnd), evenals tussen nul (N) en aarde (Gnd). Het werkingsprincipe van RU2 is vergelijkbaar met dat hierboven beschreven voor RU1. Varistor RU3 bewaakt de spanning tussen nul (N) en aarde (Gnd). Als alles normaal is, zou er geen spanning moeten zijn of zou deze extreem laag moeten zijn (enkele volt). Als er een hoge spanning verschijnt op de draad (N), meestal fase (L), zal de varistor RU2 de beveiligde eenheid veilig omzeilen.

V.D.1-beschermingsdiodeTVS(Transiënte spanningsonderdrukker) of onderdrukker biedt filtering van resterende overspanningen die door varistoren gaan, zonder merkbare spanningspieken op de aardingsbus. Omdat de capaciteit van varistoren minimaal 1000 pF bedraagt, kunnen hoogfrequente pieken boven 100 MHz niet worden gefilterd. In dergelijke gevallen is de beste oplossing het gebruik van een snelwerkende suppressordiode. Het werkingsprincipe van de onderdrukker is gebaseerd op een uitgesproken niet-lineaire stroom-spanningskarakteristiek. Als de amplitude van de elektrische puls de nominale spanning voor een bepaald type overschrijdt, zal deze in de lawine-doorbraakmodus gaan, d.w.z. De spanningspuls wordt beperkt tot een normale waarde en het overschot gaat naar aarde (GND). Een onderscheidend kenmerk van onderdrukkers is een zeer korte reactietijd op overspanning; Onderdrukkers zijn zowel asymmetrisch (unidirectioneel) als symmetrisch (bidirectioneel) verkrijgbaar. Symmetrische exemplaren kunnen werken in circuits met bipolaire spanning, en asymmetrische alleen met spanning van één polariteit. De markering van de 1.5KE400CA-onderdrukker codeert de belangrijkste kenmerken ervan. 1.5 - Vermogen 1500 W; 400-doorslagspanning 440V; C-bidirectioneel (zonder de letter unidirectioneel); A - toegestane spanningsafwijking 5%. De symmetrische beveiligingsdiode 1.5KE440CA kan worden vervangen door twee dezelfde unipolaire exemplaren (zonder de CA-index), rug aan rug verbonden. Om het lijnfilter en de ingangscircuits (UPS) betrouwbaar te beschermen, zijn onderdrukkers aangesloten volgens een beschermend deltacircuit, net als varistoren (Fig. 7).

Voor bescherming tegen externe inductieve interferentie Afscherming wordt zowel voor de gehele UPS als voor de voeding afzonderlijk toegepast. Afscherming vindt plaats door middel van een metalen behuizing, met een verplichte aansluiting hierop aardingsbus. Dit voorkomt dat uitgestraalde elektromagnetische interferentie zich buiten het (UPS)-chassis verspreidt, en onderdrukt ook externe elektromagnetische interferentie die de (UPS) beïnvloedt.

Door het gebruik van zeer efficiënte inductieve-capacitieve ruisonderdrukkingsfilters kunt u apparatuur beschermen tegen de schadelijke effecten van binnenkomend geluid en kunt u uitgaand geluid dat in de apparatuur zelf wordt gegenereerd, verminderen. Het gebruik van onderdrukkingsfilters (SFI's) is een van de belangrijkste vereisten voor de elektromagnetische compatibiliteit van moderne apparatuur.

Bedrijf Laserblok is een fabrikant hoogspanningsvoedingen voor lasermachines met CO2-emitters. In degene die wij produceren voedingen voor lasermachines , of zoals ze ook wel genoemd worden, laserontstekingseenheden, we gebruiken alleen elektronische componenten van hoge kwaliteit die we over de hele wereld kopen, en we gebruiken ook binnenlandse analogen, die bekend staan ​​om hun veiligheidsmarge. Onze ingenieurs doen voortdurend onderzoek in het laboratorium en voeren aanpassingen uit aan de circuits.

Schakelende voedingen, thyristorregelaars, schakelaars, krachtige radiozenders, elektromotoren, onderstations en eventuele elektrische ontladingen in de buurt van hoogspanningsleidingen (bliksem, lasmachines, enz.) genereren smalband- en breedbandinterferentie van verschillende aard en spectrale samenstelling. Dit bemoeilijkt de werking van apparatuur die gevoelig is voor lage stroomsterkte, introduceert vervormingen in de meetresultaten, veroorzaakt storingen en zelfs uitval van zowel instrumentonderdelen als volledige apparatuurcomplexen.

In symmetrische elektrische circuits (ongeaarde circuits en circuits met een geaard middelpunt) manifesteert antifase-interferentie zich in de vorm van symmetrische spanningen (bij de belasting) en wordt in de buitenlandse literatuur symmetrisch genoemd; Common-mode-interferentie in een symmetrisch circuit wordt asymmetrische of common-mode-interferentie genoemd.

Symmetrische lijninterferentie overheerst gewoonlijk bij frequenties tot enkele honderden kHz. Bij frequenties boven 1 MHz overheerst asymmetrische interferentie.

Een vrij eenvoudig geval is smalbandinterferentie, waarvan de eliminatie neerkomt op het filteren van de fundamentele (draaggolf)frequentie van de interferentie en de harmonischen ervan. Een veel complexer geval is hoogfrequente impulsruis, waarvan het spectrum een ​​bereik tot tientallen MHz beslaat. Het omgaan met dergelijke interferentie is een nogal moeilijke taak.

Alleen een systematische aanpak zal sterke complexe interferentie helpen elimineren, inclusief een lijst met maatregelen om ongewenste componenten van de voedingsspanning en signaalcircuits te onderdrukken: afscherming, aarding, correcte installatie van stroom- en signaalleidingen en uiteraard filtering. Een groot aantal filterapparaten met verschillende ontwerpen, kwaliteitsfactoren, toepassingen, enz. worden over de hele wereld geproduceerd en gebruikt.

Afhankelijk van het type interferentie en het toepassingsgebied verschillen ook de filterontwerpen. Maar in de regel is het apparaat een combinatie van LC-circuits die filtercascades en P-type filters vormen.

Een belangrijk kenmerk van een overspanningsbeveiliging is de maximale lekstroom. Bij stroomtoepassingen kan deze stroom niveaus bereiken die gevaarlijk zijn voor de mens. Op basis van lekstroomwaarden worden filters geclassificeerd op basis van veiligheidsniveaus: toepassingen waarbij menselijk contact met de behuizing van het apparaat mogelijk is en toepassingen waarbij contact met de behuizing ongewenst is. Het is belangrijk om te onthouden dat de filterbehuizing verplichte aarding vereist.

TE-Connectivity bouwt voort op Corcom's meer dan 50 jaar ervaring in het ontwerp en de ontwikkeling van elektromagnetische en RF-filters om het breedste assortiment producten aan te bieden voor gebruik in een verscheidenheid aan industrieën en toepassingen. Een aantal populaire series van deze fabrikant worden op de Russische markt gepresenteerd.

B-serie filters voor algemeen gebruik

Serie B-filters (Figuur 1) zijn betrouwbare en compacte filters voor een betaalbare prijs. Een breed scala aan bedrijfsstromen, een goede kwaliteitsfactor en een ruime keuze aan aansluittypen zorgen voor een breed scala aan toepassingen voor deze apparaten.

Rijst. 1.

Serie B bevat twee wijzigingen: VB en EB, waarvan de technische kenmerken worden gegeven in Tabel 1.

Tafel 1. Belangrijkste technische kenmerken van netwerkfilters uit de B-serie

Naam Maximaal
lekstroom, mA
Werkfrequentiebereik, MHz Nominale spanning, V Nominale stroom, A
~120 V 60 Hz ~250 V 50 Hz "dirigentlichaam" "dirigent-dirigent"
V.B 0,4 0,7 0,1…30 2250 1450 ~250 1…30
E.B. 0,21 0,36

Het elektrische circuit van het filter wordt getoond in Figuur 2.

Rijst. 2.

De verzwakking van het stoorsignaal in dB is weergegeven in Figuur 3.

Rijst. 3.

Filters uit de T-serie

Filters in deze serie (Figuur 4) zijn hoogwaardige radiofrequentiefilters voor stroomcircuits van schakelende voedingen. De voordelen van de serie zijn uitstekende onderdrukking van anti-fase- en common-mode-interferentie, compacte afmetingen. Dankzij de lage lekstromen kan de T-serie worden gebruikt in toepassingen met een laag energieverbruik.

Rijst. 4.

De serie omvat twee modificaties: ET en VT, waarvan de technische kenmerken worden weergegeven in Tabel 2.

Tafel 2. Belangrijkste technische kenmerken van netwerkfilters uit de T-serie

Naam Maximaal
lekstroom, mA
Werkfrequentiebereik, MHz Elektrische isolatiesterkte (binnen 1 minuut), V Nominale spanning, V Nominale stroom, A
"dirigentlichaam" "dirigent-dirigent"
EN 0,3 0,5 0,01…30 2250 1450 ~250 3…20
V.T 0,75 (1,2) 1,2 (2,0)

Het elektrische circuit van het T-serie filter wordt getoond in Figuur 5.

Rijst. 5.

De verzwakking van het interferentiesignaal in dB wanneer de lijn op een aanpassingsweerstand van 50 Ohm wordt geladen, wordt weergegeven in figuur 6.

Rijst. 6.

Filters uit de K-serie

Filters uit de K-serie (Afbeelding 7) zijn radiofrequentie-vermogensfilters voor algemeen gebruik. Ze zijn bedoeld voor gebruik in stroomcircuits met hoge weerstandsbelastingen. Uitstekend geschikt voor gevallen waarin de lijn onderhevig is aan gepulseerde, continue en/of pulserende radiofrequentie-interferentie. Modellen met de EK-index voldoen aan de eisen van normen voor gebruik in draagbare apparaten en medische apparatuur.

Rijst. 7.

Filters met index C zijn voorzien van een smoorspoel tussen de behuizing en de aardedraad. De belangrijkste elektrische parameters van de netwerkfilters uit de K-serie staan ​​vermeld in Tabel 3.

Tafel 3. Elektrische basisparameters van netwerkfilters uit de K-serie

Naam Maximaal
lekstroom, mA
Werkfrequentiebereik, MHz Elektrische isolatiesterkte (binnen 1 minuut), V Nominale spanning, V Nominale stroom, A
~120 V 60 Hz ~250 V 50 Hz "dirigentlichaam" "dirigent-dirigent"
VK 0,5 1,0 0,1…30 2250 1450 ~250 1…60
E.K. 0,21 0,36

Het elektrische circuit van het K-serie filter wordt getoond in Figuur 8.

Rijst. 8.

De verzwakking van het interferentiesignaal in dB wanneer de lijn op een aanpassingsweerstand van 50 Ohm wordt geladen, wordt weergegeven in figuur 9.

Rijst. 9.

EMC-serie filters

Filters in deze serie (Afbeelding 10) zijn compacte en efficiënte tweetraps RF-vermogensfilters. Ze hebben een aantal voordelen: een hoge verzwakkingscoëfficiënt van common-mode-interferentie in het laagfrequente gebied, een hoge verzwakkingscoëfficiënt van anti-fase-interferentie en compacte afmetingen. De EMC-serie is gericht op gebruik in apparaten met schakelende voedingen.

Rijst. 10.

De belangrijkste technische kenmerken zijn weergegeven in Tabel 4.

Tabel 4. Elektrische basisparameters van netwerkfilters uit de EMC-serie

Nominale filterstromen, A Maximaal
lekstroom, mA
Werkfrequentiebereik, MHz Elektrische isolatiesterkte (binnen 1 minuut), V Nominale spanning, V Nominale stroom, A
~120 V 60 Hz voor stromen 3; 6; 10 A (15; 20 A) ~250 V 50 Hz voor stromen 3; 6; 10 A (15; 20 A) "dirigentlichaam" "dirigent-dirigent"
3; 6; 10 0,21 0,43 0,1…30 2250 1450 ~250 3…30
15; 20; 30 0,73 1,52

Het elektrische circuit van het filter uit de EMC-serie wordt weergegeven in Figuur 11.

Rijst. elf.

De verzwakking van het interferentiesignaal in dB wanneer de lijn op een aanpassingsweerstand van 50 Ohm wordt geladen, wordt weergegeven in Figuur 12.

Rijst. 12.

EDP-serie filters

2. Corcom-productgids, RFI-filters voor algemeen gebruik voor hoge impedantiebelastingen bij lage stroom B-serie, TE Connectivity, 1654001, 06/2011, p. 15

3. Corcom-productgids, op een printplaat monteerbare RFI-filters voor algemeen gebruik EBP-, EDP- en EOP-serie, TE Connectivity, 1654001, 06/2011, p. 21

4. Corcom-productgids, Compacte en kosteneffectieve tweetraps RFI-stroomlijnfilters EMC-serie, TE Connectivity, 1654001, 06/2011, p. 24

5. Corcom-productgids, Enkelfasig netfilter voor frequentieomvormers FC-serie, 1654001, 06/2011, p. dertig

6. Corcom-productgids, RFI-stroomlijnfilters voor algemeen gebruik - ideaal voor belastingen met hoge impedantie K-serie, 1654001, 06/2011, p. 49

7. Corcom-productgids, Hoogwaardige RFI-stroomlijnfilters voor schakelende voedingen T-serie, 1654001, 06/2011, p. 80

8. Corcom-productgids, Compacte driefasige WYE RFI-filters met lage stroomsterkte, AYO-serie, 1654001, 06/2011, p. 111.

Technische informatie verkrijgen, monsters bestellen, levering - e-mail:

Netwerk- en signaal-EMI/RFI-filters van TE Connectivity. Van bord tot industriële installatie

Bedrijf TE-connectiviteit bekleedt een leidende positie in de wereld in de ontwikkeling en productie van overspanningsbeveiligers voor effectieve onderdrukking van elektromagnetische en radiofrequentie-interferentie in de elektronica en de industrie. Het modellengamma omvat meer dan 70 series apparaten voor het filteren van zowel stroomcircuits van externe als interne bronnen, en signaalcircuits in een breed scala aan toepassingen.

De filters hebben de volgende ontwerpmogelijkheden: miniatuur voor installatie op een printplaat; kasten van verschillende afmetingen en soorten aansluitingen van toevoerleidingen en laadleidingen; in de vorm van kant-en-klare stroomconnectoren en communicatieconnectoren voor netwerk- en telefoonapparatuur; industrieel, gemaakt in de vorm van kant-en-klare industriële kasten.

Overspanningsfilters worden geproduceerd voor AC- en DC-toepassingen, enkel- en driefasige netwerken, met een bereik van bedrijfsstromen van 1...1200 A en spanningen van 120/250/480 VAC, 48...130 VDC. Alle apparaten worden gekenmerkt door een lage spanningsval - niet meer dan 1% van de bedrijfsspanning. De lekstroom bedraagt, afhankelijk van het vermogen en ontwerp van het filter, 0,2...8,0 mA. Het gemiddelde frequentiebereik voor de serie is 10 kHz...30 MHz. Serie AQ ontworpen voor een breder frequentiebereik: 10 kHz...1 GHz. TE Connectivity breidt de toepassingen van zijn producten uit en produceert filters voor belastingscircuits met lage en hoge impedantie. Bijvoorbeeld hoogohmige filters uit de serie EP, H, Q, R En V voor lage impedantiebelastingen en lage impedantieseries B, EC, ED, EF, G, K, N, Q, S, SK, T, W, X, Y En Z voor hoge impedantiebelastingen.

Communicatieconnectoren met ingebouwde signaalfilters zijn verkrijgbaar in afgeschermde, gepaarde en low-profile uitvoeringen.

Elk door TE Connectivity geproduceerd filter wordt dubbel getest: bij de montage en al in de vorm van een eindproduct. Alle producten voldoen aan de internationale kwaliteits- en veiligheidsnormen.

Om interferentie van elektrische en radioapparatuur te voorkomen, is het noodzakelijk om ze uit te rusten met een filter om interferentie van het voedingsnetwerk, dat zich in de apparatuur bevindt, te onderdrukken, waardoor u interferentie bij de bron kunt bestrijden.

Als u geen kant-en-klaar filter kunt vinden, kunt u het zelf maken. Het ruisonderdrukkingsfiltercircuit wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding:

Tweetrapsfilter. De eerste fase is gemaakt op basis van een longitudinale transformator (smoorspoel met twee wikkelingen) T1, de tweede is hoogfrequente smoorspoelen L1 en L2. De wikkelingen van transformator T1 zijn in serie verbonden met de lineaire draden van het voedingsnetwerk. Om deze reden zijn de laagfrequente velden van 50 Hz in elke wikkeling in tegengestelde richtingen en heffen ze elkaar op. Wanneer interferentie de voedingsdraden beïnvloedt, zijn de transformatorwikkelingen in serie geschakeld en neemt hun inductieve weerstand XL toe met toenemende interferentiefrequentie: XL = ωL = 2πfL, f is de interferentiefrequentie, L is de inductie van de in serie geschakelde transformatorwikkelingen.

De weerstand van de condensatoren C1, C2 neemt daarentegen af ​​met toenemende frequentie (Хс =1/ωС =1/2πfC), daarom worden interferentie en plotselinge sprongen "kortgesloten" aan de ingang en uitgang van het filter. Dezelfde functie wordt uitgevoerd door condensatoren SZ en C4.

Smoorspoelen LI, L2 bieden nog een extra serie weerstand tegen hoogfrequente interferentie, waardoor hun verdere demping wordt gegarandeerd. Weerstanden R2, R3 verminderen de kwaliteitsfactor van L1, L2 om resonantieverschijnselen te elimineren.

Weerstand R1 zorgt voor een snelle ontlading van de condensatoren C1-C4 wanneer het netsnoer wordt losgekoppeld van de voeding en is noodzakelijk voor een veilige omgang met het apparaat.

De netfilteronderdelen bevinden zich op de printplaat, weergegeven in de onderstaande afbeelding:

De printplaat is ontworpen voor de installatie van een industriële longitudinale transformator van personal computereenheden. Je kunt zelf een transformator maken door deze op een ferrietring te maken met een doorlaatbaarheid van 1000NN...3000NN met een diameter van 20...30 mm. De randen van de ring worden behandeld met fijnkorrelig schuurpapier, waarna de ring wordt omwikkeld met fluorplastic tape. Beide wikkelingen zijn in dezelfde richting gewikkeld met PEV-2-draad met een diameter van 0,7 mm en hebben elk 10...20 windingen. De wikkelingen zijn strikt symmetrisch op elke helft van de ring geplaatst, de opening tussen de klemmen moet minimaal 3...4 mm zijn. Smoorspoelen L2 en L3 worden ook industrieel geproduceerd, gewikkeld op ferrietkernen met een diameter van 3 mm en een lengte van 15 mm. Elke choke bevat drie lagen PEV-2-draad met een diameter van 0,6 mm, wikkellengte 10 mm. Om te voorkomen dat de spoelen wegglijden, is de choke geïmpregneerd met epoxylijm. De parameters van de wikkelproducten werden geselecteerd op basis van de voorwaarde van een maximaal filtervermogen tot 500 W. Bij een hoger vermogen moeten de grootte van de filterkernen en de diameter van de draden worden vergroot. Ook zul je de afmetingen van de printplaat moeten aanpassen, maar je moet altijd streven naar een compacte plaatsing van de filterelementen.