Регулятор напряжения: модернизируем сетевой фильтр своими руками

Универсальный сетевой фильтр с защитой от перенапряжений

Широкое распространение в быту различных мощных электрических и электронных устройств с большим потреблением энергии способствует появлению в питающей сети высокочастотных и импульсных помех.

Существует немало и внешних источников, например, основная энергия молнии находится в спектре частот до 100 кГц. Чтобы защитить аппаратуру от проникновения этих помех по питающей сети, необходимо подключить ее через соответствующий фильтр, а для защиты от скачков напряжения – схему защиты от перенапряжения, о чем и поговорим в данной статье.

В настоящее время получили распространение в быту различные сетевые фильтры типа: Pilot, Vektor, SVEN и другие, которые препятствуют прохождению помех и защищают от выбросов питающего напряжения (последнее выполняют не все модели).

Необходимость применения фильтра вызвана тем, что в современной радиоаппаратуре довольно часто используются импульсные источники питания (они есть в любом телевизоре, видеомагнитофоне, компьютере и многих других устройствах), которые не только сами являются источником сетевых помех, но и значительно быстрее реагируют на внешнюю кратковременную перегрузку, чем выполненные на низкочастотном сетевом трансформаторе.

Чтобы знать, на что следует ориентироваться при самостоятельном изготовлении такого устройства, рассмотрим технические параметры промышленных образцов сетевых фильтров-ограничителей напряжения, которые имеются в продаже (табл. 1).

Таблица 1. Параметры промышленных сетевых фильтров.

Pilot
GL

Pilot
PRO

SVEN
Silver

SVEN
Gold

SVEN
Platinum

SVEN
Platinum
Pro

Хорошие фильтры промышленного изготовления выполняются в виде удлинителя, имеющего много розеток с общим выключателем (еще удобнее, когда дополнительно каждая розетка имеет свой выключатель, как это сделано в моделях SVEN Platinum и SVEN Platinum Pro.

Такие изделия довольно дорогие, а дешевыѳ (импортные) имитаторы, продающиеся под видом фильтров, но смогут ни от чего защитить.

Электрический фильтр обычно состоит из конденсаторов и катушек индуктивности, соединенных по специальной схеме. Параметры фильтра подбираются так, чтобы он ограничивал полосу частот, поступающих на вход питаемого устройства, по создавая при этом никаких препятствий для прохождения основной частоты (50 Гц). Если на сетевое напряжение накладываются высокочастотные помехи, задача фильтра их существенно ослабить..

В хорошем сетевом фильтре бывает предусмотрена еще и защита от перенапряжений. Только в этом случае при возникновении в питающей сети опасного импульса его энергия но дойдет до потребителя энергии.

Автора не удовлетворило качество широко известных промышленных фильтров, выпускаемых под торговой маркой PILOT. После проверки ослабления проходящего сигнала на частоте 10 кГц в фильтре Pilot GL выяснилось, что его практически нет.

Все стало понятным после вскрытия корпуса — там оказался однокаскадный фильтр, собранный по типовой схеме (рис. 2, а — катушки содержат всего по 10 витков на кольцевом магнитопроводе), и три дисковых варистора на рабочее напряжение 430 В.

Все это размещено на печатной плате без экрана, т. е. такое изделие может еще являться и излучателем помех (в чем не сложно убедиться, положив рядом сигнальный кабель от принтера, когда он печатает).

Это лишний раз говорит, что реклама способна творить чудеса — так получается значительно дешевле, чем выпускать качественные товары. А судя по тем справочным данным, что приводятся и для других фильтров из указанных в табл. 1, есть подозрение что они ничем не лучше “Пилота” в части выполнения своей основной задачи.

Кроме законченных конструкций, отечественная промышленность производит модули двухкаскадных сетевых фильтров, например, из серии Д19 (рис. 1), но они рассчитаны на небольшие токи (2-5 А), так как предназначены для установки внутри радиоаппаратуры и позволяют бороться с помехами в самом их источнике.

Вид конструкции промышленного модуля двухкаскадного сетевого фильтра из серии Д16

Рис. 1. Вид конструкции промышленного модуля двухкаскадного сетевого фильтра из серии Д16.

Для бытовой электроники обычно большего тока и не требуется — если вам удастся раздобыть такой фильтр, то остается его вставить в корпус с розетками и подключить, добавив элементы защиты от перенапряжений.

Показанный на рисунке модуль фильтра имеет габариты 110x65x25 мм (для типа Д19-4 на ток 2 А общая индуктивность дросселей в каждой цепи — 6,2 мГн, конденсаторы между каждой линией и заземлением 0,1 мкФ, входные емкости по 1 мкФ). При этом данный фильтр обеспечивает ослабление сигнала уже на частоте 10 кГц — в 5,3 раза (14,5 дБ).

Можно встретить в продаже аналогичного назначения импортные узлы, например, из серий FIL, FEN, рис. 2 (пунктиром на схеме нарисованы элементы, которые могут устанавливаться в некоторых моделях из серии), но такие фильтры однокаскадные, а как показывает практика, это явно недостаточно.

Читайте также:
Как построить машину времени

Внешний вид и схема встраиваемых в радиоаппаратуру сетевых фильтров

Рис. 2. Внешний вид и схема встраиваемых в радиоаппаратуру сетевых фильтров.

Выпускаются также и другие серии фильтров, в том числе и двухкаскадные, с большим перечнем которых можно познакомиться в Интернете [Л 18].

Чтобы не платить больших денег за промышленные изделия сомнительного качества, хороший сетевой фильтр универсального применения вполне можно изготовить и самостоятельно. Это вам по силам — схемотехника таких узлов давно не является секретом.

Принципиальная схема фильтра

Рассмотрим сначала схему фильтра, приведенную на рис. 3. Для большей эффективности он сделан двухкаскадным и от классического отличается только тем, что катушки дросселей L1 – L2 и L3 – L4 выполнены на магнитопроводе и благодаря магнитной связи между обмотками обеспечивают более эффективное подавление низкочастотной, наведенной одновременно на обоих проводах линии (синфазной) помехи.

Для этого надо соблюдать фазировку подключения выводов, как это показано на схеме, а также обеспечить симметричность намотки катушек — в этом случае подмагничивания магнитопровода сердечника не будет. Катушки L1 – L2 и конденсаторы С1 – С2 обеспечивают подавление самых высокочастотных помех, a L3 – L4 и остальные конденсаторы – частот ниже 200 кГц.

Схема двухкаскадного сетевого фильтра для самостоятельного изготовления на 220В

Рис. 3. Схема двухкаскадного сетевого фильтра на 220В для самостоятельного изготовления.

Обмотки L1 и L2 содержат по 12 витков и намотаны нихромо-вым проводом (00,8. 0,9 мм) на кольцевом ферритовом сердечнике М2000НМ типоразмера КЗ 1x19x7,5 с небольшим шагом (для уменьшения межвитковой емкости).

Обмотки располагаются раздельно на противоположных частях сердечника, с зазором между выводами обмоток (2. 4 мм). Благодаря использованию нихрома (его нужно два отрезка длиной по примерно 450 мм) эти катушки будут являться одновременно и ограничивающими ток резисторами (с сопротивлением около 0,8 Ом), что потребуется в дальнейшем, если мы будем вводить в схему элементы защиты от импульсных помех. Их индуктивность получается примерно 0,16 мГн.

До намотки катушек острые ребра магнитопровода надо закруглить наждачной бумагой или напильником, после чего сердечник обматывается фторопластовой лентой в два слоя.

Обмотки катушек L3 и L4 имеют индуктивность по 0,7 мГн — в этом желательно убедиться по прибору и добиться их симметричности, т. е. одинаковых значений индуктивности. В качестве сердечника подойдет любое железо от сетевого трансформатора, но получить минимальные габариты конструкции удастся только при использовании кольцевого магнитопровода из феррита марки М1000. М4000НМ (К40х25х7,5 — 2 штуки) или, что еще лучше, аль-сиферового сплава МП 140 типоразмера КП36х25х7,5 (2 части).

Так, например, для сердечника марки МП140, чтобы получить указанную индуктивность, потребуется намотать каждую обмотку по 70 витков проводом ПЭВ диаметром 0,85 мм (намотка виток к витку).

Но так как вся обмотка не поместится в одном слое, ее остаток доматывается после изоляции первого слоя (на противоположных сторонах катушек оставить свободным зазор между обмотками 2. 3 мм). Внешний вид намотки и расположение обмоток для Т2 показано на рис. 4. В качестве изоляционного материала лучше взять узкую (5 мм) фторопластовую ленту.

Сами катушки фиксируются на плате длинным винтом, как это показано на рис.4, 6.

При монтаже катушек на плату надо под Т1 подложить асбестовую или слюдяную прокладку — в этом случае при перегрузке нагрев обмотки не повредит плату. А так как нихром плохо паяется, выводы катушек L1 и L2 крепятся к печатной плате винтами М2,5×6.

Для того чтобы обеспечить эффективную работу фильтра и на высоких частотах, при изготовлении в первом каскаде все конденсаторы необходимо применять высокочастотные из серий, допускающих работу на переменном токе при напряжении не менее 500 В, например К15-5-1,6 кВ (номиналы допустимо использовать и большие, чем это указано на схеме, если габариты деталей позволяют их разместить на приведенной ниже печатной плате).

Конструкция и вид намотки катушек на магнитопроводе МП 140

Рис. 4. Конструкция и вид намотки катушек на магнитопроводе МП 140.

Так как такие конденсаторы не выпускаются на большие номиналы, приходится увеличивать индуктивность катушек и использовать дополнительно низкочастотные конденсаторы С5-С7 — они позволяют эффективно подавлять низкочастотные помехи бытового и промышленного происхождения, проникающие из сети. В качестве конденсаторов С5-С7 из отечественных можно использовать К73-16В, К73-15, К73-11, К42У-2 на 630 В или аналогичные.

Казалось бы, что для лучшей фильтрации надо значительно увеличивать емкость входных конденсаторов, но при этом увеличивается и реактивная составляющая мощности в цепи, что плохо. По этой причине обычно входную емкость не используют больше 1 мкФ, но и такие конденсаторы конструктивно не удобны из-за своих больших габаритов.

Читайте также:
Самодельная точилка для карандашей: эффективный инструмент

Если кого-то заинтересует полный инженерный расчет сетевого фильтра, то его можно найти в книге [Л 19]. Здесь же будет приведена только минимально необходимая информация, которая может сейчас пригодиться.

Диаметр провода для намотки катушек L3-L4 зависит от максимального тока (суммы токов) всех потребителей, который вы хотите получить на выходе фильтра следующим образом:

Универсальный сетевой фильтр с защитой от перенапряжений

  • d — диаметр провода, мм;
  • I — максимальный действующий ток в цепи, А;
  • j — допустимая максимальная плотность тока, А/мм2 (в данном случае ее можно принять любую из интервала 6. 10 А/мм2).

При максимальной плотности тока 8 А/мм2 диаметр провода для тока 10 А составит 1,26 мм (Рнагр = 2,2 кВт — такая мощность вряд ли когда потребуется); для 8 А — 1,13 мм (Рнагр = 1,76 кВт); для 4,54 А — 0,85 мм (Рнагр = 1 кВт).

Так как удобнее иметь два фильтра по 1 кВт, чем один на 2,2 кВт, мы остановимся на меньшей мощности (1 кВт) и выбираем для намотки провод диаметром 0,85 мм.

Конструктивное выполнение фильтра тоже имеет большое значение. Надо исключить проникновение помехи со входа на выход через паразитные емкости монтажа и электромагнитную связь, для чего необходимо рбеспечить экранирование каскадов, выделенных на схеме пунктиром.

Для индикации наличия напряжения на контактах выходных розеток служит светодиод HL1 (подойдет любой из серии КИПД). В качестве соединительного кабеля можно использовать гибкий многожильный провод, имеющий 3 жилы с сечением каждой не менее 0,75 мм2.

Схема ограничителя напряжения

Теперь о том, как сделать ограничитель напряжения. рассмотрим схему ограничителя, как показано на рис. 5.

Варисторы RU1-RU2 могут быть применены любого типа (с рассеиваемой энергией 60. 150 Дж), но имеющие дисковую конструкцию корпуса, что удобно для монтажа, например TVR14431 (115 Дж, 430 В), S14К420 (90 Дж, 420 В) и другие.

В этом случае печатная плата изменений не потребует, так как на ней уже было предусмотрено место для установки защитны* варисторов и диодов. Диоды VD2, VD3 (1.5КЕ440А или Р4КЕ440А) могут быть заменены одним сдвоенным, типа 1.5КЕ440СА. Работа варистора и защитных диодов подробно описана ранее, поэтому здесь повторяться не буду.

Фильтр с ограничителем уровня выходного напряжения схема

Рис. 5. Фильтр с ограничителем уровня выходного напряжения.

Топология печатной платы и расположение элементов

Рис. 6. Топология печатной платы и расположение элементов.

Монтаж элементов выполняется на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1,5. 2,5 мм, рис. 6. Для увеличения плотности монтажа диоды VD2, VD3 находятся под конденсатором Сб. Конденсатор С5 можно составить из двух расположенных по высоте. А для удобства подключения внешних цепей на плате могут быть установлены контактные винтовые зажимы.

Внешний вид собранной платы показан на рис. 7. Для обеспечения хорошей высокочастотной фильтрации элементы схемы надо располагать в двух экранированных секциях (экран можно сделать из тонкой медной фольги) и в качестве корпуса использовать коробку подходящих размеров.

Внешний вид собранной платы фильтра (без экрана)

Рис. 7. Внешний вид собранной платы фильтра (без экрана).

Внешний вид пластмассового корпуса, где это может все разместиться, показан на рис. 8, его размеры 200x110x45 мм. Выходные розетки (XS1-XS4) использованы разных типов — это зависит от конкретных подключаемых устройств (не все имеют вилку с заземлением и ставить везде розетки с заземлением нет необходимости, к тому же они занимают больше места).

Установка дополнительных выключателей SA2-SA4, кроме общего (SA1), позволяет из четырех розеток три независимо отключать (вспомогательные устройства, например модем, сканер, звуковой усилитель и др.), что бывает удобно.

Внешний вид законченной конструкции корпуса универсального фильтра

Рис. 8. Внешний вид законченной конструкции корпуса универсального фильтра.

При выбросе напряжения в сети амплитудой более чем 440 В сначала срабатывают защитные диоды, а потом варисторы, ограничивая напряжение.

Если в подключенной аппаратуре произошло короткое замыкание, предохранители (FU1, FU2) отключают нагрузку от сети. Срабатывание плавкого предохранителя может произойти и в том случае, если энергия импульса перенапряжения значительно больше энергии, рассеиваемой варисторами (от чего они разрушаются, защищая подключенную аппаратуру).

Обычно в промышленных сетевых защитных устройствах устанавливают не только плавкие предохранители, но и токовые выключатели (чаще оба вида одновременно). Если у вас в квартире на сетевом вводе уже стоит такого вида защита, то в приставке их можно не ставить.

Технические параметры у такого фильтра следующие:

  • входное и выходное напряжение частотой 50 Гц до 240 В;
  • допустимая мощность нагрузки не более 1000 Вт;
  • максимальный ток нагрузки 4,54 А;
  • ослабление высокочастотных помех на частоте:10 кГц — 2,2 раза (вносимое затухание — 6,8 дБ); 50 кГц — 86,2 раза (38,7 дБ).
Читайте также:
Антенна своими руками: оригинальное решение

На частотах 100 кГц и выше затухание не измерялось, но и так очевидно, что оно будет значительно больше, чем у массовых промышленных аналогов.

Как сделать сетевой фильтр своими руками

Схемы для сборки сетевого фильтра в домашних условиях. Узнайте, как можно сделать сетевой фильтр из подручных средств.

Конструкция

Прибор напоминает по своему виду удлинитель с кнопкой выключения, отчасти это так, но кроме колодки с розетками и провода внутри расположены и фильтрующие элементы. Они как раз и нужны для защиты от скачков напряжения и фильтрации помех.

В самом простом сетевом фильтре внутри стоит варистор. Это полупроводниковый прибор, который при превышении определенного напряжения уходит в состояние пробоя. Его применяют в сетевых фильтрах и блоках питания для защиты от всплесков напряжения. В зависимости от типа варистора он может погасить импульсы разной величины.

Такой вариант исполнения на варисторе самый дешевый, поскольку кроме всплесков напряжения он ничего не фильтрует. Помехи продолжают сочиться в сеть и мешать окружающей и запитанной аппаратуре.

Для фильтрации высокочастотных помех широко применяются L, LC и RLC- фильтры, их устанавливают также в сетевых фильтрах и блоках питания.

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 спектра.

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. Это значит, что чем больший варистор вы поставите, тем лучше, лишь бы он влез по габаритам. Вот пример сетевого фильтра собранного по этой схеме, но в заводском исполнении. Из вышесказанного следует, что это дешевый прибор, который не фильтрует то, что должен, а лишь гасит импульсы.

Чтобы ваш сетевой фильтр еще и действительно был фильтром помех, необходимо добавить 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.

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.

Если вы не нашли такого элемента в своих запасах – можно поискать ферритовое колечко с магнитной проницаемостью 400-2000 НМ и обмотать проводом ПЭВ-2 (можно смотать с 50 Гц сетевого трансформатора). Намотать на колечко так, как показано на картинке.

Не допускайте межвиткового замыкания и оставляйте зазоры как здесь изображено, иначе получите фейерверк от перемыкании фазы на ноль. Петельку на конце разрезать, в идеальном случае – сразу мотать двумя проводами. На кольцо перед намоткой наложить изолирующий слой, например из лакоткани.

Хорошая схема, которую легко сделать своими руками выглядит следующим образом:

А вот 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, часто там встречаются в прямоугольном корпусе с острыми углами (параллелепипед).

Как сделать сетевой фильтр своими руками

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.

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 все изобилие техники, прошедшей через современных обывателей и то, что у многих есть несколько ненужных и не работоспособных устройств, то запчасти валяются буквально у нас под ногами. Напоследок рекомендуем просмотреть несколько интересных видео инструкций по сборке самодельного сетевого фильтра:

Читайте также:
Держатель для камеры: делаем своими руками

Сетевой фильтр своими руками

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:

  1. Встроенные.
  2. 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.

Устанавливают СФ в удлинителе следующим образом:

  1. Вскрывают корпус сетевого удлинителя.
  2. В параллельные ветви после выключателя и варистора впаивают резисторы R1, R2 и дроссели (индуктивные катушки) L1, L2.
  3. Затем ветви поочерёдно замыкают через конденсатор С1 и один резистор R3.
  4. 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.

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.

Читайте также:
Самодельный генератор дыма из подручных материалов

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:

  1. Вскрывают корпус многоразъёмного СФ удлинителя.
  2. Одну из токоведущих шин разрезают.
  3. Отрезки соединяют с 5 вольтовым реле, рассчитанным на коммутацию тока 3А, 250 в.
  4. Два других контакта реле соединяют проводами с USB разъёмом на конце.
  5. 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:

  1. Кольцо из феррита марки НМ с показателем магнитной проницаемости от 400 до 3000 можно взять из старой электротехники.
  2. Магнитопровод оборачивают тканью и покрывают лаком.
  3. Для обмотки применяют провод марки ПЭВ. Его площадь сечения зависит от величины нагрузки. Мощные потребители требуют существенного увеличения этого параметра.
  4. Намотку ведут двумя проводами в разных направлениях.
  5. Делают 10, 12 оборотов каждого проводника.
  6. 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

5 самых популярных схем регуляторов напряжения (РН) 0-220 вольт своими руками

Регулятор напряжения – это специализированный электротехнический прибор, предназначенный для плавного изменения или настройки напряжения, питающего электрическое устройство.

Фото 3

Регулятор напряжения

Фото 2

Важно помнить! Приборы этого типа предназначены для изменения и настройки питающего напряжения, а не тока. Ток регулируется полезной нагрузкой!

4 вопроса по теме регуляторов напряжения

  1. Для чего нужен регулятор:

а) Изменение напряжения на выходе из прибора.

б) Разрывание цепи электрического тока

  1. От чего зависит мощность регулятора:

а) От входного источника тока и от исполнительного органа

б) От размеров потребителя

  1. Основные детали прибора, собираемые своими руками:

а) Стабилитрон и диод

б) Симистор и тиристор

  1. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт:

а) Питать стабилизированным напряжением микросхемы

б) Ограничивать токопотребление электрических ламп

Ответы.

2 Самые распространенные схемы РН 0-220 вольт своими руками

Схема №1.

Самый простой и удобный в эксплуатации регулятор напряжения — это регулятор на тиристорах, включенных встречно. Это создаст выходной сигнал синусоидального вида требуемой величины.

СНиП 3.05.06-85

СНиП 3.05.06-85

Входное напряжение величиной до 220в, через предохранитель поступает на нагрузку, а по второму проводнику, через кнопку включения синусоидальная полуволна попадает на катод и анод тиристоров VS1 и VS2. А через переменный резистор R2 производится регулировка выходного сигнала. Два диода VD1 и VD2, оставляют после себя только положительную полуволну, поступающую на управляющий электрод одного из тиристоров, что приводит к его открытию.

Важно! Чем выше токовый сигнал на ключе тиристора, тем сильнее он откроется, то есть тем больший ток сможет пропустить через себя.

Для контроля входного питания предусмотрена индикаторная лампочка, а для настройки выходного – вольтметр.

Читайте также:
Антенна для интернет-роутера: делаем своими руками и улучшаем сигнал

Схема №2.

Отличительная особенность этой схемы — замена двух тиристоров одним симистором. Это упрощает схему, делает ее компактней и проще в изготовлении.

СНиП 3.05.06-85

СНиП 3.05.06-85

В схеме, также присутствует предохранитель и кнопка включения, и регулировочный резистор R3, а управляет он базой симистора, это один из немногих полупроводниковых приборов с возможностью работать с переменным током. Ток, проходя через резистор R3, приобретает определенное значение, оно и будет управлять степенью открытия симистора. После этого оно выпрямляется на диодном мосту VD1 и через ограничивающий резистор попадает на ключевой электрод симистора VS2. Остальные элементы схемы, такие как конденсаторы С1,С2,С3 и С4 служат для гашения пульсаций входного сигнала и его фильтрации от посторонних шумов и частот нерегламентированной частоты.

Как избежать 3 частых ошибок при работе с симистором.

  1. Буква, после кодового обозначения симистора говорит о его предельном рабочем напряжении: А – 100В, Б – 200В, В – 300В, Г – 400В. Поэтому не стоит брать прибор с буквой А и Б для регулировки 0-220 вольт — такой симистор выйдет из строя.
  2. Симистор как и любой другой полупроводниковый прибор сильно нагревается при работе, следует рассмотреть вариант установки радиатора или активной системы охлаждения.
  3. При использовании симистора в цепях нагрузок с большим потреблением тока, необходимо четко подбирать прибор под заявленную цель. Например, люстра, в которой установлено 5 лампочек по 100 ватт каждая будет потреблять суммарно ток величиной 2 ампера. Выбирая по каталогу необходимо смотреть на максимальный рабочий ток прибора. Так симистор МАС97А6 рассчитан всего на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а МАС228А8 способен пропустить до 8 А и подойдет для этой нагрузки.

3 Основных момента при изготовлении мощного РН и тока своими руками

Прибор управляет нагрузкой до 3000 ватт. Построен он на использовании мощного симистора, а затвором или ключом его управляет динистор.

Динистор – это тоже, что и симистор, только без управляющего вывода. Если симистор открывается и начинает пропускать через себя ток, когда на его базе возникает управляющее напряжение и остается открытым пока оно не пропадет, то динистор откроется, если между его анодом и катодом появится разность потенциалов выше барьера открытия. Он будет оставаться незапертым, пока между электродами не упадет ток ниже уровня запирания.

СНиП 3.05.06-85

СНиП 3.05.06-85

Как только на управляющий электрод попадет положительный потенциал, он откроется и пропустит переменный ток, и чем сильнее будет этот сигнал, тем выше будет напряжение между его выводами, а значит и на нагрузке. Что бы регулировать степень открытия используется цепь развязки, состоящая из динистора VS1 и резисторов R3 и R4. Эта цепь устанавливает предельный ток на ключе симистора, а конденсаторы сглаживают пульсации на входном сигнале.

2 основных принципа при изготовлении РН 0-5 вольт

  1. Для преобразования входного высокого потенциала в низкий постоянный используют специальные микросхемы серии LM.
  2. Питание микросхем производится только постоянным током.

Рассмотрим эти принципы подробнее и разберем типовую схему регулятора.

Микросхемы серии LM предназначены для понижения высокого постоянного напряжения до низких значений. Для этого в корпусе прибора имеется 3 вывода:

  • Первый вывод – входной сигнал.
  • Второй вывод – выходной сигнал.
  • Третий вывод – управляющий электрод.

Принцип работы прибора очень прост – входное высокое напряжение положительной величины, поступает на входной выход и затем преобразуется внутри микросхемы. Степень трансформации будет зависеть от силы и величины сигнала на управляющей «ножке». В соответствии с задающим импульсом на выходе будет создаваться положительное напряжение от 0 вольт до предельного для данной серии.

СНиП 3.05.06-85

СНиП 3.05.06-85

Входное напряжение, величиной не выше 28 вольт и обязательно выпрямленное подается на схему. Взять его можно с вторичной обмотки силового трансформатора или с регулятора, работающего с высоким напряжением. После этого положительный потенциал поступает на вывод микросхемы 3. Конденсатор С1 сглаживает пульсацию входного сигнала. Переменный резистор R1 величиной 5000 ом задает выходной сигнал. Чем выше ток, который он пропускает через себя, тем выше больше открывается микросхема. Выходное напряжение 0-5 вольт снимается с выхода 2 и через сглаживающий конденсатор С2 попадает на нагрузку. Чем выше емкость конденсатор, тем ровнее оно на выходе.

Читайте также:
Велосипед из дерева: оригинальная самоделка

Регулятор напряжения 0 — 220в

Топ 4 стабилизирующие микросхемы 0-5 вольт:

  1. КР1157 – отечественная микросхема, с пределом по входному сигналу до 25 вольт и током нагрузки не выше 0.1 ампер.
  2. 142ЕН5А – микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не выше 15 вольт.
  3. TS7805CZ – прибор с допустимыми токами до 1.5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
  4. L4960 – импульсная микросхема с максимальным током нагрузки до 2.5 А. Входной вольтаж не должен превышать 40 вольт.

РН на 2 транзисторах

Данный вид применяется в схемах особо мощных регуляторов. В этом случае ток на нагрузку также передается через симистор, но управление ключевым выводом происходит через каскад транзисторов. Это реализуется так: переменным резистором регулируется ток, который поступает на базу первого маломощного транзистора, а тот через коллектор-эмиторный переход управляет базой второго мощного транзистора и уже он открывает и закрывает симистор. Это реализует принцип очень плавного управления огромными токами на нагрузке.

СНиП 3.05.06-85

СНиП 3.05.06-85

Ответы на 4 самых частых вопроса по регуляторам:

  1. Какое допустимое отклонение выходного напряжения? Для заводских приборов крупных фирм, отклонение не будет превышать +-5%
  2. От чего зависит мощность регулятора? Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который коммутирует цепь.
  3. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти приборы чаще всего используют для питания микросхем и различных монтажных плат.
  4. Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они применяются для плавного включения и выключения бытовых электроприборов.

4 Схемы РН своими руками и схема подключения

Коротко рассмотрим каждую из схем, особенности, преимущества.

Схема 1.

Очень простая схема для подключения и плавной регулировки паяльника. Используется, чтобы предотвратить разгорание и перегрев жала паяльника. В схеме используется мощный симистор, которым управляет цепочка тиристор-переменный резистор.

Схема 2.

Схема основанная на использовании микросхемы фазового регулирования типа 1182ПМ1. Она управляет степенью открытия симистора, который управляет нагрузкой. Применяются для плавного регулирования степени светимости лампочек накаливания.

Схема 3.

Простейшая схема регулирования накалом жала паяльника. Выполнена по очень компактной схеме с использованием легкодоступных компонентов. Управляет нагрузкой один тиристор, степень включения которого регулирует переменный резистор. Также присутствует диод, для защиты от обратного напряжения.

СНиП 3.05.06-85

СНиП 3.05.06-85

Схема 4.

Схема, предназначенная для управления уровнем освещения в комнате. Может регулировать степень накала лампочки. Выполнена на основе одного тиристора, который управляется диммером. Поворотом ручки резистора, изменяется воздействие на ключевой вывод тиристора, что изменяет его пропускную способность по электрическому току.

СНиП 3.05.06-85

СНиП 3.05.06-85

Китайский РН на 220 вольт

В наше время товары из Китая стали довольно популярной темой, от общей тенденции не отстают и китайские регуляторы напряжения. Рассмотрим самые популярные китайские модели и сравним их основные характеристики.

Название Мощность Напряжение стабилизации Цена Вес Стоимость одного ватта
Module ME 4000 Вт 0-220 В 6.68$ 167 г 0.167$
SCR Регулятор 10 000 Вт 0-220 В 12.42$ 254 г 0.124$
SCR Регулятор II 5 000 Вт 0-220 В 9.76$ 187 г 0.195$
WayGat 4 4 000 Вт 0-220 В 4.68$ 122 г 0.097$
Cnikesin 6 000 Вт 0-220 В 11.07$ 155 г 0.185$
Great Wall 2 000 Вт 0-220 В 1.59$ 87 г 0.080$

Существует возможность выбрать любой регулятор именно под свои требования и необходимости. В среднем один ватт полезной мощности стоит менее 20 центов, и это очень выгодная цена. Но все же, стоит обращать внимание на качество деталей и сборки, для товаров из Китая она по-прежнему остается очень низким.

Доработка сетевого фильтра-удлинителя своими руками

Источники питания

Схема сетевого фильтра-удлинителя

Недорогие фильтры-удлинители, предназначенные для работы в сети переменного тока 230 В/50 Гц, обычно не обеспечивают сколько-нибудь заметной фильтрации от сетевых помех. Чтобы устранить этот недостаток, можно модернизировать такое изделие.

На рис. 1 показана принципиальная схема модернизированного сетевого фильтра-удлинителя. Первоначально это устройство состояло только из автоматического предохранителя FU1, выключателя питания SA1 со встроенной неоновой лампы для подсветки клавиши выключателя. Также в составе удлинителя был варистор RU1.

Читайте также:
Миниатюрное зажимное устройство: делаем своими руками

При модернизации фильтра в него был добавлен LC-фильтр L1C2L2L3C4-C9, который уменьшает уровень помех, поступающих от сети на розетки удлинителя, а также понижает взаимные электрические помехи, которые создают подключенные к удлинителю устройства. Резистор R7 разряжает конденсаторы фильтра при отключении устройства от сети. Штатный варистор RU1 был установлен на напряжение 470 В.

Поскольку такой варистор обычно не способен вызвать срабатывание автоматического предохранителя и благополучно выгорает сам с выделением большого количества теплоты, он был заменён варистором на напряжение 620 В, что позволяет ему подавлять высоковольтные помехи, например, наведёнными разрядами молнии при грозе или мощными индуктивными потребителями тока в сети 230 В / 50 Гц.

Удлинитель также был дополнительно оснащён звуковым сигнализатором наличия повышенного напряжения в сети переменного тока. Когда напряжение в сети становится больше 280 В, например, из-за обрыва нулевого провода в распределительном щитке и вызванного этим перекоса фаз, через варистор RU2 начинает протекать ток. Одновременно с этим ток начинает течь через балластный конденсатор С10 и резисторы R8, R6.

Мостовой выпрямитель напряжения переменного тока собран на диодах VD2-VD5. Конденсатор С3 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.

Стабилитрон VD1 ограничивает рост напряжения на обкладках этого конденсатора. На транзисторах VT1, VT2, электромагнитном звуковом излучателе BF1, а также на элементах R1-R4, С1 собран звуковой релаксационный генератор, который вырабатывает либо прерывистый, либо непрерывный звуковой сигнал при повышенном напряжении сети. Характер звукового сигнала зависит от напряжения на обкладках конденсатора С3.

Подстроечным резистором R4 устанавливают режим устойчивого возбуждения генератора. Поскольку генератор работает на частоте собственного электромеханического резонанса излучателя BF1, звук получается весьма громким, несмотря на небольшую величину напряжения питания генератора. Пауза между звуковыми сигналами зависит от ёмкости конденсатора С1 и напряжения питания. Резистор R1 обеспечивает запуск генератора. Генератор потребляет от выпрямителя ток около 2…5 мА в зависимости от режима работы.

Конструкция и детали

Детали звукового генератора были размещены на небольшой монтажной плате (рис.2). Компоновка элементов в корпусе удлинителя показана на рис.3. Резистор R6 желательно установить невозгораемый R1 -7 или импортный разрывной. Остальные постоянные резисторы любого типа общего применения, например, МЛТ, РПМ. С1-4, С1-14, С2-23. Подстроенный резистор любой малогабаритный.

Варистор TUR14621 можно заменить FNR-20K621, FNR-14K621, MYG20- 621. Вместо варистора FNR20K391 подойдёт FNR20K361, в этом случае сигнализатор будет начинать звучать при меньшем напряжении сети. Конденсаторы С2, С4, С5 плёночные на рабочее напряжение переменного тока не менее 275 В или постоянного тока не ниже 630 В, например, К73-17, К73-24, К73-39. Конденсаторы I С6-С9 высоковольтные керамические на рабочее напряжение переменного тока не менее 250 В. Конденсатор С1 малогабаритный оксидный К50-35, К50-68, К53-19, К53-30 или аналог.

Вместо диодов 1N4148 подойдут любые из КД510, КД521, КД522. Стабилитрон КС139Г можно заменить КС126Г, КС139А. Вместо транзистора 2N3906 подойдёт любой из КТ361, КТ3107, КТ6115. Транзистор 2N3904 можно заменить КТ312, КТ315, КТ3102. КТ645. Электромагнитный излучатель типа HY-07 имеет сопротивление катушки около 16 Ом, можно заменить любым аналогичным с сопротивлением 15… 100 Ом, например, НСМ1206, SAT-1205 или малогабаритной динамической головкой от мобильного телефонного аппарата.

Дроссель L1 представляет собой ферритовое кольцо диаметром 18 мм и высотой 13 мм, которое надето на сетевой провод питания. Дроссели L2, L3 намотаны на кольцах диаметром 21 мм из низкочастотного феррита, содержат по 16 витков монтажного провода с сечением по меди 1 мм2.

Для налаживания генератора звуковой частоты применяют источник питания с выходным напряжением 5…6 В постоянного тока, выход которого с соблюдением полярности через резистор сопротивлением 330 Ом подключают к конденсатору С3. Удлинитель при этом должен быть отключен от сети 230 В. Внешний вид устройства в сборе показан на фото.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Сетевой фильтр чаще всего используется для подключения к электросети компьютера, периферийных и других устройств. Благодаря фильтрующему прибору исключается проникновение помех, которые могут влиять на работоспособность оборудования. Рассмотрим в деталях, как сделать сетевой фильтр своими руками на 220 В, воспользовавшись схемой и пошаговой инструкцией.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Принцип работы фильтра

Сетевое напряжение 220 вольт является переменным и имеет синусоидальную форму. Однако синусоида представлена не в чистом виде, а с помехами электромагнитного характера. В идеале синусоида выглядит в виде волнообразной линии, но в реальности напряжение имеет всплески, перекосы фаз и т.п.

Читайте также:
Держатель для камеры: делаем своими руками

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Сетевые помехи влияют на работоспособность чувствительных электроприборов. Поэтому возникает необходимость фильтровать ток от ненужных помех. Для этих целей используется сетевой фильтр, который подключается между электрической сетью и потребителем. Фильтрующий прибор выполнен по своеобразной схеме из конденсаторов и дросселей. Основная функция фильтра – не пропускать высокочастотные помехи и паразитные импульсы. С первыми справляются индуктивности, со вторыми – емкости.

Как устроен сетевой фильтр

Рассматриваемые устройства бывают:

  • встроенные;
  • стационарные.

Первый вариант является частью какого-либо электроприбора и устанавливается непосредственно в его корпусе или блоке питания. Конструктивно изделие выполнено из конденсаторов, емкостей, катушек, термопредохранителя и варистора. Последний предназначен для защиты устройства от скачков напряжения.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Стационарные выполнены в виде отдельного прибора с несколькими розетками. Это позволяет одновременно подключить к электросети несколько единиц электротехники, задействовав всего одну розетку. Очистка ВЧ помех обеспечивается при помощи LC-фильтра. Скачки напряжение предотвращаются несгораемыми предохранителями.

Что находится внутри фильтра

В корпусе сетевого фильтра располагаются:

  • фильтрующие элементы;
  • варистор;
  • выключатель;
  • розеточные элементы.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Для подключения фильтра к сети используется сетевой кабель. Подобный конструктив применяется в качественных фильтрах.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Читайте также:Индукционный нагреватель металла своими руками

Сетевые фильтры для бытовой техники

Для безопасного подключения современной быттехники рекомендуется использовать сетевые фильтры. Они предназначены не только для подавления помех, но и сглаживания скачков напряжения. Для питания старых холодильников, в которых из электрических компонентов использовались лишь двигатель компрессора и лампочка подсветки, перепады сетевого напряжения нестрашны. Однако современные холодильники оснащены сложными электронно-вычислительными системами, и применение сетевого фильтра является крайне необходимым.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Аналогичная ситуация со стиральной машинкой. При наличии сетевого фильтра, в случае кратковременных скачков напряжения, техника сохранит свою работоспособность благодаря накопленной энергии в конденсаторах. В стиралках, оснащенных сенсорным управлением, еще с завода должны устанавливаться фильтрующие устройства. В противном случае сенсор при скачках напряжения практически сразу выходит из строя.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Все это указывает на то, что для питания техники в квартире следует устанавливать фильтрующие приборы. К тому же сегодня есть широкий выбор таких устройств, рассчитанных на потребление как в 1 кВт, так и на 4 кВт.

Как самостоятельно сделать фильтр

Выяснив для чего предназначен сетевой фильтр на 220 В, следует рассмотреть, как сделать его своими руками, используя разные схемы и пошаговые инструкции.

Простая схема

Чтобы собрать самый простой и лучший сетевой фильтр, понадобится переноска на несколько розеток с сетевым шнуром. Изделие изготавливается из доступных деталей по приведенной схеме.

Порядок работы таков:

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

  1. Раскрываем корпус удлинителя.
  2. Согласно схеме припаиваем сопротивления соответствующего номинала и катушки индуктивности.
  3. Обе ветви соединяем между собой посредством конденсатора C1 и сопротивления R3.
  4. Между розетками устанавливаем концевой конденсатор C2.

Если места для установки конденсатора C2 внутри корпуса не найдется, то можно обойтись и без него. Подробнее с конструкцией простого фильтра можно ознакомиться в видео.

С дросселем из двух обмоток

Самодельный фильтр с двумя обмотками дросселя используется для аппаратуры с высокой чувствительностью. К таковой относится аудиотехника, колонки которой довольно чутко реагируют на помехи электросети. В результате динамики воспроизводят искаженный звук с посторонним фоновым шумом. Сетевой фильтр с двухобмоточным дросселем позволяет решить эту проблему. Монтаж удобнее выполнить в отдельном корпусе на печатной плате.

Сборку фильтра можно выполнить следующим образом:

  1. Для намотки дросселя используем ферритовое кольцо марки НМ с проницаемостью 400-3000. Деталь можно найти в советской аппаратуре.
  2. Сердечник изолируем тканью, а затем покрываем лаком.
  3. Для обмотки используем провод ПЭВ. Его диаметр напрямую зависит от мощности нагрузки. Для начала можно взять провод 0,25-0,35 мм.
  4. Обмотку ведем одновременно двумя проводами в разных направлениях. Каждая катушка состоит из 12 витков.
  5. При конструировании применяем емкости с рабочим напряжением 400 В.

Обмотки дросселя включены последовательно, что приводит к взаимному поглощению магнитных полей. В момент прохождения тока ВЧ увеличивается сопротивление дросселя. Благодаря конденсаторам происходит поглощение и закорачивание нежелательных импульсов. Печатную плату желательно смонтировать в металлический корпус. Если он пластиковый, то необходимо установить металлические пластины, что позволит избежать лишних помех.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

С развязкой от фазного провода

Чтобы исключить непосредственную связь между фазой и потребителем, можно собрать несколько схем. Самый простой вариант – подключить пару трансформаторов от старых источников бесперебойного питания по представленной схеме.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Однако в чистом виде такая схема не дает должного результата. Поэтому ее следует доработать.

Читайте также:
Миниатюрное зажимное устройство: делаем своими руками

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

При таком схематическом решении удается получить АЧХ, как на фото ниже.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Читайте также:Катушка Тесла своими руками

Для питания радиоаппаратуры

Современная техника, которая оснащается импульсными блоками питания, более чувствительна к различным явлениям в электрической сети. Например, для такой аппаратуры опасно попадание молнии в электросеть 0,4 кВ. Не меньшую опасность несет подключение к сети таких устройств, как мощные электромоторы, электромагниты, трансформаторы.

Приведенная схема отличается более высоким уровнем подавления сетевых помех, в отличие от стандартных недорогих устройств. Через такую схему можно подключать телевизор, усилитель, радиоприемник, ПК и компьютерную технику, которые рассчитаны на работу от сети 220 В/50 Гц.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Монтаж фильтрующего устройства приведен ниже. Выполнить его можно навесным способом. Силовые линии сделаны из медного провода с ПВХ изоляцией сечением 1 мм². Резисторы можно использовать обычные МЛТ. Конденсатор С1 должен быть рассчитан на постоянное напряжение 3 кВ и иметь емкость около 0,01 мкФ, С2 – такой же емкости на напряжение 250 В переменного тока.

Дроссель L1 применяется двухобмоточный. Выполнить его можно на ферритовом сердечнике 600 НН диаметром 8 мм и длиной около 70 мм. Каждая обмотка состоит из 12 витков литцендрата 10*0,27 мм. Дроссели L2 и L3 изготовлены на броневых сердечниках Б36 из НЧ феррита. Каждый из них имеет по 30 витков провода, аналогичного L1. Намотка ведется виток к витку. В качестве разрядников можно использовать варистор на напряжение 910 В. В остальном сборка схемы не вызывает сложностей.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Стоит учесть, что в корпусе не должно быть никаких отверстий. После монтажа изделие начинает работать практически сразу и какой-либо настройки не требует.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Качественный фильтр сетевых помех для аудио

Сегодня фильтры хорошего качества хоть и продаются, но стоят они недешево. Если вы разбираетесь в электросхемах и умеете обращаться с паяльником, то самостоятельно можно изготовить фильтр, ничем ни хуже заводского. Схему качественного фильтра и как она работает, разберем детальнее.

Блокировочная емкость

Устраняет ВЧ помехи, исключая их прохождение в потребитель. В обязательном порядке следует поставить указанные резисторы, чтобы при выключении аппарата емкость разряжалась. Это исключит вероятность поражения электрическим током при случайном касании вилки фильтра после его отключения.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Дроссель

Индуктивность представляет собой Г-образный фильтр вместе с конденсатором. Дроссель должен использоваться с запасом по току, а конденсатор иметь напряжение не менее 310 В.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Трансформатор

Обмотки такого трансформатора одинаковые и имеют встречное включение. Сердечник трансформатора остается неподмагниченным основной нагрузкой. В результате создается большая индуктивность на пути прохождения синфазной помехи, препятствуя ее попаданию в аппаратуру.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Конденсаторы

Емкости после трансформатора коротят на массу синфазную помеху и создают вместе с трансформатором Г-образный фильтр. При отсутствии емкостей помеха все равно проникнет в радиоаппаратуру.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Антизвон

RC-цепочка совместно с первичной обмоткой трансформатора в потребителе формирует колебательный контур, чтобы погасить то, что «выскочит» из первички после отключения напряжения.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Разрыв контура заземления

Подобное включение выполнено между корпусом прибора и защитным заземлением. Схема позволяет исключить появление на корпусе прибора опасного для жизни человека напряжения. На небольших напряжениях посредством диодов цепь разрывается. Сопротивление создает путь для малых токов. При отсутствии резистора даже малые утечки приводили бы к избыточному размаху напряжения на корпусе по отношению к земле.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Используя схему отвязывания корпуса прибора от защитного заземления, удается уменьшить возможные помехи, которые могут прямиком подмешиваться в сигнал аппаратуры.

Читайте также:Схема подключения люминисцентных ламп

Монтаж

Сборку фильтра удобнее выполнить на печатной плате. В целом конструкция во многом имеет сходство с теми, что устанавливаются в дорогих компьютерных БП. С последних можно использовать детали для конструирования приведенной схемы.

Самодельный сетевой фильтр на 220 В

Рассмотрев назначение сетевого фильтра на 220 В, а также как сделать его своими руками с разными вариациями схем и пошаговой инструкцией, повторить подобное устройство сможет каждый, кто умеет обращаться с паяльником и разбирается в электросхемах. Минимальный перечень элементов позволяет собрать действительно качественное фильтрующее устройство, которое будет в полной мере выполнять свои функции, в отличие от многих заводских изделий.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: