Sieťový filter
Ak čítate alebo počúvate linkový filter, opakovane ste konfrontovaní so znížením šumu a šumu v hi-fi systémoch. Moderné linkové filtre majú oveľa rozsiahlejšie úlohy. Naša moderná technológia využíva najmä vysoké frekvencie pre bezdrôtové siete (WLAN) alebo pre mobilné telefóny (DECT). To vytvára nežiaduce účinky, ktoré by sme chceli démonizovať ako elektrosmog. Káblová sieť v stenách a tiež uzemnené vodovodné potrubie fungujú ako veľké antény a vystavujú nás tomuto žiareniu v domácom prostredí. Sieťové filtre ponúkajú efektívny spôsob, ako zabrániť šíreniu elektrosmogu po elektrickej sieti.
Moderné zariadenia, ako sú spínané zdroje napájania a tyristorové ovládače, tiež generujú vysokofrekvenčné interferenčné signály. Aby sa minimalizovalo ich rozšírenie v elektrickej sieti, pasívne filtre opak. Ak sú tieto zariadenia prevádzkované na spoločnom zásuvkovom páse za filtrom, môžu sa navzájom rušiť. Kvalitné zásuvkové lišty preto používajú niekoľko filtrov pre jednotlivé sloty alebo skupiny slotov. Vďaka tomu rýchlo zdražú a často sa používajú iba vo veľmi kvalitných hi-fi systémoch.
Okrem blokovania rôznych frekvencií pomáhajú sieťové filtre tiež znižovať rýchle a krátke prepätia. Skladovacia kapacita cievok a kondenzátorov absorbuje prebytočnú energiu a vracia ju do siete o chvíľu neskôr, oveľa utlmenejšiu.
Lineárne filtre možno preto použiť na nasledujúce úlohy:
- Filtrovanie interferenčných frekvencií pre citlivých spotrebiteľov (hifi sústava, gitarové zosilňovače atď.)
- Cielené blokovanie modulovaných signálov (PowerLAN)
- Prepäťová ochrana pre krátke impulzy
- Zníženie šírenia elektrosmogu
Konštrukcia sieťových filtrov
Sieťové filtre vždy pozostávajú z kombinácie indukčností a kapacít, ktoré sú prepínané ako elektronický dolnopriepustný filter. Blokovaná frekvencia je určená dimenzovaním cievok a kondenzátorov. Filter, ktorý blokuje všetko okrem našej sieťovej frekvencie 50 Hz, je takmer nemožné implementovať, ale našťastie nie nevyhnutne.
Sieťový filter na tlmenie rušenia typu push-pull
Sieťový filter na tlmenie rušenia v bežnom režime
Rušenie typu push-pull ovplyvňuje spotrebiteľa späť do siete. Sú spôsobené riadením fázového uhla, usmerňovačmi alebo polovodičovými relé a často sa vyskytujú vo frekvenčnom rozsahu pod megahertz. Kondenzátor X skratuje vysokofrekvenčné rušenie, zatiaľ čo pozdĺžna tlmivka obmedzuje nárast prúdu. Rušenie v bežnom režime ovplyvňuje spotrebiteľa zo siete. Sú spôsobené frekvenčnými meničmi, spínanými zdrojmi napájania alebo kremennými oscilátormi a vyskytujú sa vo frekvenčnom rozsahu nad mega srdcom. Kondenzátory Y skratujú vysokofrekvenčné rušenie so zemou. Vinutia tlmivky pracujú na rovnakom feritovom jadre a ponúkajú tak efekt kompenzácie prúdu.
Kombinovaný sieťový filter na tlmenie rušenia ss
Osvedčený ochranný obvod preto často zodpovedá kombinácii oboch filtrov v jednom obvode, ako je to znázornené na obrázku vyššie.
Dimenzovanie
Filtrovaný frekvenčný rozsah je v podstate určený dimenzovaním tlmivky L a kondenzátora Cx. Čím nižšia je frekvencia, ktorá sa má filtrovať, tým vyššie musia byť dimenzované L a Cx. Vždy narazíte na technické limity. Pozdĺžne spínané cievky musia prenášať celý prúd. Prierez musí byť preto dosť veľký. Pri vysokom počte závitov to vyžaduje veľa priestoru, hmotnosti a stojí veľa medi. Kondenzátor zapojený paralelne musí mať zase príslušnú dielektrickú pevnosť. V závislosti na požiadavke na priestor sa dá kapacita Cx v rozumnom rámci zvýšiť, aby sa ušetrila na škrtiacej klapke L.
Sieťové filtre sa vyznačujú útlmom. Vyplýva to z priameho porovnania medzi vstupom a výstupom filtra. Tento kvocient nemá jednotku. Pretože je často potrebné popisovať veľké oblasti, použije sa logaritmické rozdelenie v dB. Pretože útlm je frekvenčne závislý, nemožno filter popísať s hodnotou, ale iba s frekvenčnou krivkou. Nasledujúci príklad popisuje frekvenčné správanie 5 rôznych sieťových filtrov.
Zdroj: W rth Elektronik
Schéma riadkového filtra
Výpočet tejto frekvenčnej krivky je takmer nemožný kvôli mnohým konštrukčným sekundárnym kapacitám a sekundárnym indukčnostiam filtra. Výrobcovia filtrov preto merajú svoj filter po úplnej fyzickej štruktúre, aby mohli túto krivku vytvoriť presne.
prax
Sieťové filtre čistia elektrinu v našej domácnosti od napäťových špičiek a modulovaných vysokofrekvenčných signálov. Ak sa majú tieto signály použiť, ako v príklade napájacej siete LAN, potom sa nesmie použiť žiadny filter. Sieťový filter je však možné použiť presne tam, kde tieto signály už nie sú potrebné. Môže sa tak stať z bezpečnostných dôvodov, pretože sa má redukovať elektrosmog alebo preto, že tieto signály majú negatívny vplyv na ostatných spotrebiteľov.
Rušivé impulzy rôznych zariadení majú malé šírenie, pretože pokles napätia pre vysoké frekvencie na medených vedeniach je oveľa vyšší ako pri 50 Hz nášho striedavého prúdu. Filtre sú potrebné vždy tam, kde sú interferenčné impulzy a modulácia údajov blízko seba.
Zdroje neprerušiteľného napájania (UPS) v online prevádzke vytvárajú pre zdroj úplne nový sínusoid. Vždy fungujú ako filter a nie je potrebné ich pripájať cez iný sieťový filter.
Najmodernejším sieťovým filtrom v tomto obchode je DPRO 230 F od spoločnosti Dehn + S hne. Je navrhnutý ako adaptér a často je integrovaný pred zásuvkové lišty. Spoločnosť Dehn popisuje útlm na základe referenčnej frekvencie 1 MHz. Opäť sa rozlišuje vo filtri medzi vodičmi (symetrický) a vo filtri medzi vodičmi a zemou (asymetrický). DPRO 230 F je špecifikovaný so symetrickým útlmom> 54 dB a asymetrickým útlmom> 42 dB pri f = 1 MHz.