Sv1ca-4.ru

Строй журнал
9 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сетевой фильтр два выключателя

Как сделать сетевой фильтр своими руками

Этот фильтр — очень простая и аккуратная конструкция. В плане усовершенствования конструкции он может включать в себя дроссель на тороидальном сердечнике, защиту от перенапряжения на термисторах и варисторах.

Дроссели здесь использованы от фильтра EMI / RFI от импульсного источника питания, естественно дросселя с обмотками, намотанными на одно ядро, конечно будут в приоритете для такого фильтра, но не у каждого они есть (и есть желание грамотно намотать их), поэтому выбран упрощенный вариант — все равно будет отличная фильтрация.

Резистор немного нагревается, так что желательно заменить его более мощным, потому что с некоторым увеличением напряжения сети выше 250 В он может нагреться уже значительно.

Плавкий предохранитель лучше чтоб находился за розеткой, чтобы конденсаторы не вызывали пожар при коротком замыкании в случае сильного перенапряжения. По возможности добавьте варисторы высокой энергии для защиты от перенапряжения. Что касается резистора, это должен быть металлизированный резистор из высоковольтной серии. Вот пример промышленного фильтра:

Использование небольших расстояний между дорожками платы также оправдано, особенно когда речь идет о защите от перенапряжения. На приведенном ниже рисунке показано установленное на заводе решение по защите от перенапряжения, конечно же это не заменяет искровой разрядник, но как отсутствие какой-либо защиты вообще обеспечит большие потери в случае возможной проблемы.

Этот высокоэнергетический искровой промежуток, так называемая молниезащита. Его задача — взять на себя и уничтожить большую часть энергии в случае повреждения варистора. Предполагается, что в случае разряда высокой энергии между электродами искрового промежутка возникает дуга, вызывающая не только потерю большей части энергии, но и распыление медных дорожек, вызывающих металлизацию зазора и, следовательно, короткое замыкание на землю. Условием правильной работы является требование подключения физического заземления, а также автоматических предохранителей и выключателей остаточного тока. Такие фильтры и подобные схемы искрового разрядника находятся практически на любом оборудовании, таком как сетевые фильтры, источники питания, инверторы, как правило имеющие физическое соединение с землей.

Что делает сетевой фильтр

Качество напряжения в домашней проводке

Даже основной документ электриков — ПУЭ допускает отклонение этой величины по амплитуде до ±10% от номинала, то есть от 198 и до 242 вольт, что считается нормой. В реальной же жизни напряжение может колебаться в значительно больших пределах. Причем, обещанную нормативами идеальную гармонику синусоиды очень часто нарушают различные высокочастотные помехи.

Они появляются от проникновения в сеть в/ч сигналов помех из различных источников в результате коммутаций множества аппаратов в схеме питания, возникновения апериодических составляющих, разрядов перенапряжений на высоковольтной стороне трансформаторной подстанции и по многим другим причинам.

Синусоида искаженной формы от высокочастотной помехи не влияет на работу резистивных нагрузок с тэнами, лампами накаливания. Она в большинстве случаев допустима для обеспечения вращения простых электродвигателей, но вредна при эксплуатации компьютеров, телевизоров, устройств сложной электроники. Им нужна надежная защита от помех питания.

Назначение фильтров

Появление подобных в/ч помех невозможно предвидеть, а потребителям остается только устранять их автоматическими устройствами. Полностью исправить форму искаженной синусоиды может только специальный стабилизатор напряжения.

Сетевой фильтр не обладает такими возможностями. Он создается с задачей — пропустить через себя искаженную высокочастотной помехой гармонику так, чтобы на выходе максимально отсеять высокочастотные помехи и сгладить ее форму до приемлемого состояния. Причем амплитуду напряжения он регулировать не может.

Эту его особенность необходимо хорошо представлять перед тем, как пойти в магазин чтобы купить фильтр сетевой для своего компьютера и подключить по следующей схеме.

Сетевой компьютер для выполнения ответственной работы подключают со схемой резервирования питания.

На картинке видно, что обычно сетевой фильтр используется в качестве первого каскада сглаживания пульсаций при передаче электроэнергии от розетки к источнику бесперебойного питания и неответственному периферийному оборудованию, например, принтеру. Качественное напряжение на системный блок и монитор компьютера обеспечивает ИБП.

Эту особенность важно представлять и в том случае, когда вы создаёте проводные и беспроводные сети для своей квартиры.

Расчетный спектр шума

Выпрямленное сетевое напряжение прикладывается к участку сток–исток. Пиковый уровень этого напряжения определяется следующим образом:

Читать еще:  Развивающая доска для детей с выключателями

VP = 230 В • √2 = 325 В.

В рассматриваемом случае используется импульсный источник тока с частотой 100 кГц. На этой частоте синхросигналы следуют с интервалом 10 мкс, а их длительность составляет 2 мкс. Следовательно, коэффициент заполнения:

Исходя из того, что импульсы тока через выпрямительный мост имеют трапециевидную форму, можно приблизительно определить спектр ЭМС в отсутствие сетевого фильтра и без преобразования Фурье. Сначала установим первую угловую точку для спектральной плотности амплитуды.

Первая частота среза, ограничивающая спектральную плотность амплитуды, определяется следующим образом:

FCO1 = nCO1 • fCLK = 1,592 • 100 кГц = 159,2 кГц.

Таким образом, можно определить амплитуду первой гармоники:

Предположив, что емкость паразитной связи CP между импульсным источником питания и заземлением равна 20 пФ, можно установить величину синфазного тока первой гармоники ICM1:

Напряжение радиопомехи VCM измеряется с помощью эквивалента цепи (LISN) и приемника для измерения ЭМС. Поскольку входной импеданс измерительного приемника величиной 50 Ом включен параллельно выходному импедансу эквивалента цепи 50 Ом, суммарный импеданс Z соединения равен 25 Ом. Рассчитаем измеряемое напряжение радиопомехи VCM:

VCM = Z ∙ ICM1 = 25 Ом ∙ 2,6 мА = 0,065 В.

В единицах дБмкВ получаем:

Расчеты показывают, что возможно появление больших радиопомех. Для оценки их уровня можно воспользоваться, например, стандартом EN 55022. В диапазоне частот 0,15–0,5 МГц этот стандарт определяет допустимый квазипиковый уровень помех в пределах 66–56 дБмкВ. На рисунке 2 представлен результат измерения напряжения кондуктивной радиопомехи импульсного источника питания в отсутствие сетевого фильтра. Очевидно, что в данном случае без фильтра не обойтись.

Рис. 2. Напряжение радиопомехи в импульсном источнике питания без сетевого фильтра

Как выбрать сетевой фильтр

Сетевой фильтр имеет немало параметров, на которые важно обращать собственное внимание при выборе. Одним из таких параметров, является мощность сетевого фильтра, чем она выше, тем больше к устройству можно будет подключить электропотребителей.

Для подбора оптимальной мощности сетевого фильтра, следует сложить мощность всех электроприборов, которые к нему будут в дальнейшем подключены, и добавить к полученному значению, не менее 20% запаса.

Вторым важнейшим параметром при выборе сетевого фильтра, является максимальный ток нагрузки. Данная характеристика сетевого фильтра указывается в (А) амперах, а для того, чтобы её правильно определить, следует также учитывать параметры подключаемых к сетевому фильтру электроприборов.

Например, электроприбор мощностью в 2,2 кВт, должен подключаться к сетевому фильтру, с допустимой нагрузкой по току, не менее чем на 10 А. Для правильного определения данной характеристики, также следует суммировать величины тока всех подключаемых бытовых приборов к сетевому фильтру.

Кроме того, не менее важной характеристикой сетевого фильтра является и максимальный ток импульса помех, на которые он рассчитан. Лучше отдавать предпочтение таким моделям сетевых фильтров, которые рассчитаны на 3500-10000 А. Данный параметр, очень важен для надежной защиты электроприборов от различного рода помех в электросети.

Чем выше будет степень подавления высокочастотных помех сетевым фильтром, тем лучше и надежнее будет защита. Данный параметр указывается в ДБ, и его можно найти в паспорте к устройству. При этом не менее важно обратить внимание и на такую характеристику, как «энергия скачка», чем она будет выше, тем лучше.

Характеристики сетевого фильтра

К другим характеристикам сетевого фильтра, также относятся:

  • Наличие грозозащиты;
  • Предустановленный датчик перегрева (возможность автоматического отключения сетевого фильтра в случае перегрузок);
  • Наличие в сетевом фильтре телефонного разъёма и портов USB, также существенно расширяет функции использования данного устройства;
  • Возможность подключения по Wi-Fi;
  • Индикатор нагрузки и включения.

Чтобы выбрать качественный сетевой фильтр важно учитывать множество параметров. Помните, что залог бесперебойной и долгой работы бытовой техники зависит, прежде всего, от качества напряжения. И хотя сетевой фильтр не способен поднять или понизить напряжения, по принципу стабилизатора, он является надежной защитой в работе электроприборов.

От чего защищает сетевой фильтр?

Сложная внутренняя схема нужна сетевому фильтру для защиты подключённых к нему устройств. Что же именно позволяет предотвратить его включение в общую цепь электропитания?

Читать еще:  Автоматические выключатели серии ае 2046

Основное предназначение сетевых фильтров – это компенсация краткосрочных повышений напряжения. Также сетевые фильтры могут помочь технике пережить смену частоты тока. Наконец, они защищают её от электромагнитных помех в сети и шумового компонента. Последнее весьма актуально для современной электроники и компьютеров, собранной из деталей с «тонким» техпроцессом.

Надо отметить, что современная техника и электроника всё-таки отнюдь не беззащитна. Большинство производителей закладывают определённые допуски в колебании характеристик электросети. К примеру, рабочим напряжением тока обычно считается диапазон от 200 до 240 вольт. Однако, чем менее доложит своей репутацией компания или брэнд – тем легче и чаще она использует в своих разработках некачественные, «капризные» детали. Впрочем, и электроника известных марок может стать жертвой «удачной» атаки электросети. При этом ущерб для бюджета пользователя будет заметно выше.

Если попытаться сделать список устройств и компонентов, наиболее тяжело переживающих скачки напряжения и его кратковременное повышение, то в первую очередь нужно вспомнить о блоках питания ноутбуков и компьютеров, микросхемах памяти и процессорах видеокарт, двигателях стиральных и посудомоечных машин, моторах и электронной «начинке» электрокотлов, мультиварок, нагревательных элементах чайников, сенсорах и датчиках пылесосов-роботов, компрессорах холодильников и контроллерах жёстких дисков, Bluray-приводов и приводов игровых приставок.

Предназначение сетевого фильтра

С этой задачей прекрасно справится сетевой фильтр для стиральной машины. Он защитит от перепадов и падения напряжения в сети, заглушая импульсные и высокочастотные помехи.

Сетевой фильтр – это не только удлинитель с некоторым количеством розеток и предохранителем.

Фильтр может встраиваться в технику на этапе производства или приобретаться как дополнительная деталь защиты и подключаться к прибору через источник питания.

Встроенный сетевой фильтр

Современная стиральная техника довольно сложный прибор, но между тем чувствительный, например, к перепадам тока в сети.

Поэтому надежная защита и стабильность ей требуются в первую очередь, потому что в противном случае стиральная машина без сетевого фильтра, получив высокие или заниженные импульсы, может сгореть.

Особенно если это машинка автомат с сенсорным управлением. Берем во внимание факт чувствительности таких моделей, производитель сам в процессе производства снабжает машинку сетевым фильтром. Находится он там, где начинается электрический шнур. При поломке внутренний фильтр не ремонтируется, а подлежит замене. Заменяется деталь на оригинальную запчасть, что не всегда легко сделать.

Внутренние фильтры различаются по степени защиты в зависимости от производителя и модели подключаемой техники. Уровень защиты связан с:

  • максимальной нагрузкой и максимальным током;
  • проходимым порогом напряжения;
  • номинальным током;
  • временем реакции после скачка напряжения на отлючение.

Внешний сетевой фильтр

Такой прибор может уберечь технику от короткого замыкания и скачка тока, благодаря предохранителю, перекрыв поступление электричества.

Производители предлагают удлинители с разным количеством розеток и видами защиты:

  1. базовый;
  2. профессиональный;
  3. продвинутый.

Некоторые модели усовершенствованы дополнительными приспособлениями в виде кнопки включения или отключения на каждой розетке или имеют защиту от детей.

Большое количество розеток на фильтре-удлинителе актуально при наличии нескольких приборов, стоящих рядом. Такой фильтр довольно мощный, но и более дорогостоящий.

Различие может быть в длине шнура удлинителя. На это нужно обратить внимание при покупке и заранее рассчитать необходимую длину.

Максимальная нагрузка важный показатель.

Если брать профессиональную защиту, то показатель скачков энергии, поглощаемый фильтром – 2500 Дж, а у простого этот показатель равен 960 Дж.

В фильтре может находится сразу несколько предохранителей, но один из них обязательно должен быть плавким, а остальные делятся на быстродействующие и тепловые.

З ащитный механизм некоторые производители наделяют светодиодным индикатором, что позволяет визуально оценить работоспособность прибора.

Чего делать нельзя, используя защиту внешним сетевым фильтром?

  1. Прибор, работающий через фильтр не должен быть мощностью больше 3,5 кВт.
  2. Нельзя включать удлинитель в сеть с 380 В.
  3. Одновременное подключение подобных приборов опасно.
  4. Обязательное условие при использовании фильтра – заземление розетки.

C Digma все понятно, а какие варианты есть у Xiaomi?

Компания Xiaomi одной из первых активно вышла на рынок умных розеток и удлинителей. За несколько лет в арсенале китайского народного бренда появилось с десяток подобных гаджетов.

Читать еще:  Кнопка выключатель для болгарки

Давайте посмотрим, какие сетевые фильтры Xiaomi доступны на данный момент.

Xiaomi Power Strip

Параметры:

▸ Максимальная мощность: 2500 Вт
▸ Максимальное напряжение: 250 В
▸ Максимальный ток: 10 А
▸ USB-порты: 5 В, суммарный ток на три порта 3.1А или 2.1 А на один порт
▸ Габариты: 225 x 41 x 26 мм
▸ Длина кабеля: 1.8 м

Одна из первых и самых распространенных моделей удлинителей от Xiaomi. Сейчас устройства доступна в черном и белом цвете.

Присутствуют модификации с тремя или пятью универсальными розетками, а так же с шестью или восьмью розетками в два ряда. Такие устройства лишены блока с USB-портами для подзарядки.

Есть даже европейская версия сетевого фильтра. Она имеет более массивные габариты и три привычных нам розетки для подключения приборов.

К сожалению, данные модели полностью лишены умной составляющей и имеют всего один физический выключатель. Чтобы отключить или перезагрузить одно из подключенных устройств, придется тянуться к его вилке.

Для чего пригодится: все указанные модели отлично заменят старый удлинитель из строительного магазина. Они более компактные, выглядят стильно и имеют отличную начинку со всеми необходимыми защитами.

Сетевой фильтр Xiaomi 3 розетки и 3 USB (черный или белый) – 1020 руб.

Сетевой фильтр Xiaomi на 3/5/6/8 розеток без USB – от 856 руб.

Сетевой фильтр Xiaomi с европейскими розетками + 3 USB – 1137 руб.

Xiaomi Power Strip With Switches

Параметры:

▸ Максимальная мощность: 2500 Вт
▸ Максимальное напряжение: 250 В
▸ Максимальный ток: 10 А
▸ Габариты: 245 x 41 x 26 мм
▸ Длина кабеля: 2 м

Продвинутая версия сетевых фильтров, которая получила независимые выключатели для каждой из розеток. Такие модели имеют более длинный кабель для подключения, а сами розетки разнесены на большее расстояние друг от друга. Есть модификации с тремя, четырьмя или пятью розетками.

В некоторых случаях это выручает, но в большинстве сложных ситуаций один или несколько портов окажутся перекрыты другими вилками.

Разработчики Xiaomi гордо используют универсальные розетки, расширяя возможности своего гаджета, но при этом в других подразделениях не могут наладить выпуск блоков питания с развернутой на 90 градусов вилкой.

Вот так выглядит подключение пары светильников Xiaomi к родному сетевому фильтру. Два блока питания либо перекрывает два USB-порта и третью розетку, либо не вставляются до упора из-за клавиши отключения удлинителя.

Для чего пригодится: такие модели пригодятся для тех, кто хочет отключать отдельные устройства без выключений вилки из розетки.

Сетевой фильтр Xiaomi с отдельными выключателями на каждой розетке – от 1129 руб.

Xiaomi Smart Power Strip

Параметры:

▸ Максимальная мощность: 2500 Вт
▸ Максимальное напряжение: 250 В
▸ Максимальный ток: 10 А
▸ Беспроводной модуль: Wi-Fi 2.4 ГГц, 802.11 b/g/n.
▸ Габариты: 197 x 71 x 26 мм
▸ Длина кабеля: 1.8 м

Первый умный сетевой фильтр от Xiaomi. Начинка занимает много места, а разработчики не захотели сильно увеличивать размеры гаджета. В итоге устройство не получило USB-разъемов для зарядки.

Кроме этого три розетки у сетевого фильтра универсальные, а три – урезанные, которые подойдут только для европейских и американских вилок.

Наличие Wi-Fi делает устройства привлекательней, но не на много. Из умных функций есть удаленное отключение, таймер и срабатывание по расписанию. Гаджет умеет измерять потребляемую электроэнергию, но не для каждой розетки, а для всех суммарно. Никаких дополнительных возможностей вроде отключения при снижении уровня потребления нет.

Включить или отключить можно только все розетки одновременно.

Для чего пригодится: такой умный фильтр сгодится только в том случае, когда нужно включить или обесточить сразу несколько гаджетов. Включать или отключать их по отдельности не получится.

Проще и дешевле запитать обычный удлинитель через умную розетку, получите аналогичный набор возможностей.

Умный сетевой фильтр Xiaomi на 6 розеток – от 1870 руб.

Умный сетевой фильтр Xiaomi 3 розетки + 3 USB – от 1633 руб.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector