Potlačovač impulzného hluku pre Р399А. Spínaný sieťový filter

Spínané zdroje (UPS), postavené na báze meničov jednosmerného (usmerneného sieťového) napätia na striedavé, vytvárajú nežiaduci šum. Na kolektoroch (odtokoch) výkonových spínačov ovládačov UPS je napätie blízke obdĺžnikovému tvaru, s výkyvom dosahujúcim 600 ... 700 V. Okrem toho sú v UPS uzavreté obvody, cez ktoré cirkulujú impulzné prúdy s pomerne strmými hranami a sklonmi (0,1 ... 1 μs) a amplitúdou až 3 ... 5A a viac.

Všeobecne možno povedať, že PWM meniče, ktoré pracujú na konštantnej spínacej frekvencii, generujú šum v známom frekvenčnom pásme, čo uľahčuje jeho potlačenie a je jedným z dôvodov ich širokého použitia v impulzných napájacích obvodoch domácich spotrebičov.

Spínané zdroje však bez ohľadu na typ použitého PWM meniča musia byť vybavené odrušovacími obvodmi pre dva hlavné typy rušenia. Tieto šumy sú jednostranný (diferenciálny) vstup a vyvážený (bežný režim) vstupný šum.

Mechanizmy výskytu, šírenia a metódy boja pri spínaných zdrojoch s týmito hlukmi budú uvažované na príklade zodpovedajúcich ekvivalentných obvodov meničov.

Obr. 1 Výskyt nevyváženého hluku

Vstupný šum s jedným zakončením je šumový prúd tečúci v dôsledku rozdielu napätia Vin medzi dvoma vstupnými vodičmi (obr. 1). Kľúčový tranzistor meniča je na obrázku znázornený vo forme spínača Fs, ktorý sa postupne zapína a vypína na frekvencii pseudofrekvencie meniča. Záťaž je znázornená ako premenný odpor R L, ktorého odpor sa mení v závislosti od zaťažovacieho prúdu. Pasívne prvky L a C zodpovedajú vstupnému filtru zabudovanému v prevodníku. Okrem toho sú takmer všetky meniče vybavené vstupným kondenzátorom Cb a niektoré majú aj aspoň malú sériovú indukčnosť (tlmivku) zohľadnenú v impedancii zdroja Zs (Zs zohľadňuje aj vlastnú indukčnosť linkového usmerňovača vyhladzovacieho elektrolytického kondenzátor).

Efektívne potlačenie asymetrického rušenia je dosiahnuté bočným pôsobením kondenzátora Cb, ktorý musí byť vysoko kvalitný a musí sa vyznačovať nízkou ekvivalentnou sériovou indukčnosťou (ESI) a odporom (ESR) v príslušnom frekvenčnom rozsahu (zvyčajne v rozsahu spínania frekvencie a vyššie). V skutočných obvodoch je Cb zvyčajne konštantný kondenzátor 0,1 ... 1,0 μF, ktorý posúva elektrolytický kondenzátor sieťového usmerňovača. V usmerňovači sa súčasne snažia používať vysokokvalitné, spravidla tantalové, elektrolytické kondenzátory s malým EPI a ESR.

Symetrické rušenie je potlačené pomocou balunu, čo je tlmivka s dvoma vinutiami s rovnakým počtom závitov. Má vysokú impedanciu pre symetrický prúd, ale prakticky nulovú pre nesymetrický.

Nesymetrický prúd (vrátane odoberaného) tečie do horného vinutia transformátora a vyteká zo spodného. Pretože prúdy cez tieto vinutia majú rovnakú veľkosť a opačný smer a počet závitov vo vinutí je rovnaký, výsledný magnetický tok v jadre v dôsledku nevyváženého prúdu je nulový, hoci množstvo prúdu spotrebované môžu byť veľmi veľké. Z tohto dôvodu sa v balunovom transformátore zvyčajne používa jadro s vysokou priepustnosťou bez vzduchovej medzery. Okrem toho má dostatočne vysokú indukčnosť pre symetrický prúd pri použití vinutí len s niekoľkými otáčkami. Oveľa menší symetrický interferenčný prúd preteká hlavne spodným vinutím, ako aj horným v rovnakom smere. V dôsledku toho má balunový transformátor vysokú impedanciu pre symetrické rušivé prúdy.

Ako dodatočné opatrenia na potlačenie rušenia v impulzných napájacích zdrojoch sa používajú nasledujúce:

Vyššie uvedené opatrenia sú spravidla postačujúce, a preto sa v zariadeniach pre domácnosť zvyčajne používajú impulzné napájacie zdroje bez tienenia.

Obr. 3 Typické zapojenie sieťového filtra a usmerňovača

Niektoré z uvažovaných metód riešenia rušenia v UPS sú ilustrované na príklade typického obvodu sieťového usmerňovača (obr. 3), ktorý sa používa pri konštrukciách VM a TV. Na potlačenie asymetrického rušenia slúžia kondenzátory C5 ... C8 inštalované paralelne k diódam D1 ... D4 mostíkového usmerňovača sieťového napätia. Rovnakú úlohu zohrávajú kondenzátory C1,2, ktoré symetrické potenciály sieťového vodiča vzhľadom na šasi elektronického zariadenia.

Impulzné rušenie sa týka rôznych typov rušenia vytváraného rázmi jednosmerného alebo striedavého napätia alebo prúdu vyskytujúceho sa v akýchkoľvek obvodoch a zariadeniach. Snímače impulzov zahŕňajú:

priame zameranie video impulzov;

šokové budenie vysokofrekvenčných zariadení videoimpulzmi alebo prechod cez ne spektrum frekvencií videoimpulzov získaných v špeciálnych generátoroch, pomocných obvodoch rôznych zariadení a televízorov;

šokové budenie vysokofrekvenčných zariadení vznikajúce pri prevádzke kolektorových motorov, relé, spínačov, telefónov a iných kontaktných zariadení;

šokové budenie vysokofrekvenčných zariadení videoimpulzmi vyplývajúce z detekcie vysokofrekvenčných impulzov

frekvencie v preťažených zosilňovacích stupňoch a v iných nelineárnych odporoch.

Zdroje a cesty takéhoto rušenia boli popísané v § 1-7, 1-8, 1-9, 1-10, 1-11, 1-12.

Prvou etapou práce na potlačení impulzných snímačov je zistenie ich špecifických zdrojov a spôsobov komunikácie so snímačom.

To si vyžaduje:

a) Postupne vypnite všetky možné obvody a časti zariadení, kým rušenie úplne nezmizne alebo sa nezníži.

b) Znížte strmosť skokov pripojením vyhladzovacích filtrov k rôznym bodom, v ktorých sú pozorované skoky, čím sa zníži snímanie a zmení sa tvar indukovaného impulzu.

c) Zvýšte trvanie impulzov v rôznych obvodoch a sledujte, ako sú skreslené na výstupe snímača, aby ste zistili, či sú diferencované alebo integrované (ak idú priamo do video zosilňovača) alebo rozdelené na dve (ak prechádzajú cez vysokú alebo strednú frekvenciu a de-

tektor), Obr. 1-18 a 1-29.

d) Postupne vypínajte snímač v prijímači, počnúc vstupom (anténou), rôznymi kaskádami a inými obvodmi, čím dosiahnete zmiznutie snímača.

e) Bočník s vysokokapacitným kondenzátorom s krátkymi prívodmi rôznych obvodov, pozdĺž ktorých sa môže prenášať rušenie, a dosiahnuť ho

znížiť.

V dôsledku prvej etapy prác by sa mal zostaviť prehľadný diagram aspoň jedného komunikačného kanála, ktorým prechádza rušenie. V tomto prípade musí byť známy zdroj snímača, jeho výstup, komunikačné obvody, vstup prijímača, obvody a spôsoby prenosu impulzu do prijímača a navádzanie.

Druhou fázou práce je vykonanie zmien na zariadení potrebných na potlačenie rušenia. Treba mať na pamäti, že v závislosti od povahy impulzných snímačov sú potlačené nasledujúcimi spôsobmi.

Na potlačenie snímania z video impulzov a iných jednosmerných napäťových rázov, ktoré idú priamo do video zosilňovačov, nízkofrekvenčných zosilňovačov a iných zariadení bez vysokofrekvenčných rezonančných zosilňovačov, podľa jedného z obvodov na obr. 1-28, je potrebné uviesť ďalšie detaily, ktoré oslabujú spojenie medzi zdrojom a prijímačom

2. Navádzanie z hradlových video impulzov dodávaných do vysokofrekvenčných zosilňovačov na riadenie zisku sa získa v dôsledku prudkých rázov v anódovom prúde riadených lámp, čo vedie k šokovému budeniu obvodov zosilňovača. Na potlačenie takéhoto rušenia je potrebné znížiť strmosť hrán hradlových impulzov. Ak je takéto vyhladenie riadiaceho impulzu neprijateľné, potom jediným spôsobom, ako potlačiť snímač, by bolo použitie push-pull obvodov v riadených stupňoch vysokofrekvenčného zosilňovača privedením stroboskopického impulzu do stredného bodu vinutia mriežky. transformátora.

3. Všetky ostatné druhy rázového budenia vysokofrekvenčných zosilňovačov (rádiových prijímačov) obrazovými impulzmi a prípadné jednosmerné napäťové rázy vznikajú väčšinou prenikaním rušenia do vstupných obvodov zosilňovača (antény) spolu s užitočnými signálmi. Potlačenie takéhoto rušenia sa vykonáva pri zdroji predovšetkým zapnutím filtrov v napájacom obvode zdroja rušenia a tienením v

napájací zdroj, ako je uvedené v predchádzajúcom odseku.

V ojedinelých prípadoch tesnej blízkosti zdroja takéhoto rušenia s jeho prijímačom (vo vzdialenostiach 1 m alebo menej) môže byť okrem filtrov potrebné zdroj úplne tieniť umiestnením do kovového puzdra (napr. tienenie relé umiestneného na anténnom vstupe rádiového prijímača) alebo čiastočné tienenie zdroja vnútorných prvkov (napríklad tienenie grafitového povlaku katódovej trubice v televízoroch odporúčané v literatúre

okrúhly.

4. Pri potláčaní snímania vysokofrekvenčných impulzov prichádzajúcich na vysokofrekvenčný zosilňovač, ktorý nie je naladený na nosnú frekvenciu impulzov, je potrebné, aby prvky snímacieho prijímača nezachytili rušivé impulzy, to znamená, že snímací prijímač nepreťažuje a pracuje v lineárnom režime. K tomu je potrebné znížiť šumové napätie v obvode umiestnenom pred prvým nelineárnym prvkom prijímača (lampa alebo polovodičový detektor). Selektivita preselektora pozostávajúceho z jedného alebo dvoch okruhov sa ukáže ako nedostatočná, keď sa naň aplikujú vysokofrekvenčné vysokovýkonné impulzy.

Ak je rádiový prijímač prerobený tak, aby spolupracoval s výkonnými vysokofrekvenčnými generátormi impulzov, potom musí byť vybavený špeciálnym viacokruhovým predvoličom, ktorý poskytuje veľký útlm signálov akýchkoľvek frekvencií, okrem tých, ktoré sú zahrnuté v priepustnom pásme prijímača. Ak potrebujete prispôsobiť hotový rádiový prijímač na konkrétny účel, potom môžete dosiahnuť dobrý výsledok, ak do anténnej vody pridáte jedno- alebo dvojčlánkový filter, určený na tlmenie nosnej frekvencie rušivých impulzov.

Ťažkosti pri vývoji takéhoto filtra spočívajú v tom, že musí súčasne spĺňať dve požiadavky: nezhoršovať výkon prijímača a zabezpečiť dostatočne veľký útlm rušenia. Ak majú rušivé impulzy veľmi vysokú nosnú frekvenciu, potom je dostatočná mierna kapacitná väzba vo vnútri prijímača medzi akýmikoľvek vodičmi vstupujúcimi do prijímača zvonku a časťami vysokofrekvenčnej časti prijímača, aby rušivý impulz dorazil dodatočne. na predvolič alebo anténu.

vykurovací filter. Preto v prijímačoch pracujúcich v takýchto podmienkach je potrebné mať v miestach vstupu akýchkoľvek vodičov, vrátane telefónnej šnúry v rádiokomunikačnom prijímači, filtračné články.

5. Úroveň šokového budenia vysokofrekvenčnými impulzmi je veľmi nízka (§ 1-10 a 1-11). Preto takéto rušenie prichádza do prijímača iba cez anténny vstup na rovnakých frekvenciách ako užitočné signály. Jediným spôsobom, ako potlačiť toto rušenie, je obmedziť frekvenčné spektrum vyžarované generátorom vysokofrekvenčných impulzov.

4-9. APLIKÁCIA DVOJŽIAROV

Medzi dvojitými svietidlami zostavenými do jedného valca je veľké množstvo triód (písmeno H je na druhom mieste symbolu) a niekoľko typov triódových pentód (písmeno F je na druhom mieste symbolu). Dizajn jednotlivých typov dvojitých svietidiel je vyhotovený rôzne. V niektorých typoch svietidiel je medzi časťami svietidla clona so samostatnou koncovkou, v iných prevedeniach je clona pripojená k jednej z katód resp.

v po tretie, obrazovka úplne chýba.

V Špecifikácie pre dvojité žiarovky väčšinou špecifikujú kapacitu medzi anódami alebo medzi anódou jednej polovice a mriežkou druhej polovice. Hodnota týchto kapacít sa pohybuje od 0,02 do 0,5 pf v závislosti od typu svietidla. Sú to spojenie, ktoré spája reťazce, ktoré zahŕňajú rôzne polovice tej istej lampy. V technických podmienkach pre niektoré typy dvojitých svietidiel nie sú hodnoty pripojovacích výkonov vôbec špecifikované. Môžu však byť dosť veľké a môžu sa líšiť od vzorky k vzorke v širokých medziach.

Okrem kapacitnej väzby môže existovať komunikácia medzi jednotlivými časťami dvojitej lampy v dôsledku elektrónového toku prenikajúceho cez štrbiny a otvory v konštrukcii lampy z jednej polovice k elektródam druhej polovice. Tento typ komunikácie technické špecifikácie neposkytujú, hoci sa niekedy môže ukázať ako neprijateľný.

Ako výsledok analýzy vplyvu oboch typov komunikácie je možné urobiť nasledujúce odporúčania pre použitie dvojitých lámp. Tieto lampy najlepšie fungujú v obvodoch so silným prepojením oboch častí navzájom: multivibrátory, kippery, spúšťače, blokovacie generátory so štartovacou lampou, dvojfázové a push-pull zosilňovače, frekvenčné meniče pozostávajúce zo zmiešavača a lokálneho oscilátora, atď. Dvojité elektrónky v dvoch susedných zosilňovacích stupňoch fungujú dobre pri nie príliš vysokých frekvenciách. Pri použití

Použitie dvojitých lámp v dvoch rôznych kanáloch rádiového zariadenia je v zásade nežiaduce a malo by sa k nemu pristupovať len v prípadoch krajnej potreby. V tomto prípade je potrebné porovnať úrovne striedavých napätí a výkonov v oboch kombinovaných prvkoch. Čím menej sa tieto úrovne navzájom líšia, tým je pravdepodobnejšie, že použitie dvojitej lampy bude bezbolestné.

ny wires je tiež mikrovlnný rezonančný obvod ladený mriežkovou katódovou kapacitou.

Oba okruhy sú prepojené cez kapacitnú mriežku - tieniacu mriežku Cg1,2, ktorá tu plní úlohu priechodnej kapacity.

Teda schéma zapojenia katódových obvodov, ec- Obr. 4-23. Generovanie zosilňovača navíjacie a riadiace mriežky ekvikaskády na mikrovlnke.

valenčný obvod triódového generátora s väzbou cez vnútrolampu priechodnú kapacitu. Ak je to priaznivé (s

nastáva generácia.

Táto generácia, ktorá vznikla v medzistupňoch, sa nemusí prejaviť zreteľne, ale ovplyvní také zvyčajne zriedka kontrolované parametre, ako je anódový prúd jednotlivých žiaroviek, linearita amplitúdovej charakteristiky atď. Niekedy rovnaká generácia, ktorá mení prevádzkový režim zosilňovača , môže spôsobiť spätnú väzbu na základnej frekvencii. Pri zničení takejto generácie zároveň zmizne skreslenie frekvenčných charakteristík zosilňovača.

	Podobný			generácie		najmä
	sa vyskytuje na koncových stupňoch zosilňovačov
						video zosilňovače,
	zhromaždené		na mocnom			pentódy resp
	pôrod s paralelným spojením dvoch a
						s anódou
	katódové		naložiť.			Tu (obrázok 4-24)
	prepojovacie vodiče medzi ovládaním
	a tieniace mriežky oboch lámp pred-
Ryža. 4-24. Generovanie úsilia						symetrické
mikrovlnná napájacia kaskáda pre		zahrnuté			podľa schémy push-pull,
paralelné pripojenie svietidiel.	zvyčajne sa používa v generátoroch ultravysokých

ústie vĺn.

Rovnaký obvod push-pull mikrovlnného generátora je ľahko viditeľný v obvode katódového sledovača s paralelným vypínaním lámp, ak vezmeme do úvahy indukčnosť a kapacitu spojovacích vodičov medzi anódami a medzi mriežkami.

Je o niečo jednoduchšie zistiť generovanie mikrovlnnej rúry vo výkonných nízkofrekvenčných zosilňovacích stupňoch žiarou neónovej lampy. Na vykonanie takéhoto experimentu je pripojená malá žiarovka

Pevná funkčná závislosť medzi koeficientmi impulzného šumu otvára možnosť konštrukcie rozhodovacieho obvodu prijímacieho zariadenia, v ktorom prítomnosť impulzného šumu nezvyšuje alebo takmer nezvyšuje pravdepodobnosť chybného príjmu signálu. V idealizovanom prípade, keď sú impulzy reprezentované delta funkciami, je možné úplné potlačenie impulzného šumu. Pri reálnych impulzoch s konečnou dobou trvania je možné rušenie takmer úplne potlačiť za predpokladu, že počas doby príjmu jedného signálneho prvku je počet rušivých impulzov dostatočne malý.

Ryža. 8.4. Diagram znázorňujúci základnú možnosť kompenzácie impulzného šumu.

Nech vstup prijímacieho zariadenia (obr. 8.4) prijíma signál obsadzujúci podmienené frekvenčné pásmo a impulzný šum. Najprv nebudeme brať do úvahy vplyv nevyhnutne existujúceho fluktuačného rušenia na príjem. Prijímaný signál s interferenciou aplikujme na dva násobiče, ktoré prijímajú referenčné napätia a kde je celé číslo také, že frekvencia leží mimo šírky pásma signálu. Môžete napríklad vybrať alebo, ako je to na obr. 8,4,. Výstupné napätie multiplikátorov je integrované v intervale, výsledkom čoho sú napätia úmerné a, ktoré sú privádzané do špeciálneho obvodu, ktorý vypočítava hodnoty a. Tieto údaje umožňujú rekonštruovať rušivý impulz, ak je dostatočne presne aproximovaný delta funkciou. Pretože integrácia trvá určitý čas, rekonštruovaný impulz je o túto dobu oneskorený v porovnaní s impulzom prichádzajúcim na vstup prijímacieho zariadenia. Ak prijatý signál na chvíľu prechádza cez oneskorovacie vedenie a odpočíta sa od neho rekonštruovaný rušivý impulz, je v princípe možné získať signál oslobodený od impulzného rušenia.

Vyššie uvedený obvod je samozrejme pre praktickú realizáciu veľmi komplikovaný a je tu považovaný len za dôkaz zásadnej možnosti úplného potlačenia impulzného šumu v prípade ideálnych delta impulzov.

Prakticky uskutočniteľné metódy úplného alebo takmer úplného potlačenia impulzného šumu budú uvažované nižšie. Pred ich popisom je však užitočné použiť príklad idealizovaného obvodu na obr. 8.4 Porozumieť niektorým všeobecným vzorcom, ktoré sú spoločné pre všetky takéto metódy. Začnime tým, že vezmeme do úvahy nedostatky tejto schémy a zásadné možnosti ich odstránenia.

Najprv si všimnite, že obvod na obr. 8.4 umožňuje kompenzáciu rušivého impulzu len vtedy, ak je jediný počas trvania signálneho prvku. Táto nevýhoda môže byť do značnej miery eliminovaná tým, že obvod bude zložitejší. Jednou z možností je, že namiesto rozkladu narušeného signálu na Fourierov rad v intervale trvania sa použije rozklad v intervale, kde je nejaké celé číslo. V tomto prípade, na rozdiel od diagramu na obr. 8.4, referenčné napätie by malo mať frekvenciu, ktorá nie je násobkom šírky pásma signálu, ale stále je mimo; integrácia musí byť vykonaná včas a oneskorovacia linka musí byť vypočítaná na rovnaký čas. V tomto prípade môžu byť všetky rušivé impulzy kompenzované, ak v každom z intervalov nie je viac ako jeden impulz.

Ďalšou možnosťou potlačenia rušivých impulzov umiestnených ľubovoľne pozdĺž signálneho prvku je použitie párov referenčných napätí a na rôznych frekvenciách s frekvenciami ležiacimi mimo frekvenčného pásma signálu. To vám umožňuje určiť hodnoty, ktoré je možné nahradiť v rovnici (8.34) na výpočet neznámych a. Výpočet môže byť v zásade vykonaný elektronickým obvodom a kompenzácia sa vykonáva rovnakým spôsobom ako na obr. 8.4.

Obe tieto možnosti umožňujú kompenzovať nie viac ako určitý počet rušivých impulzov, pre ktoré je obvod určený. Je zrejmé, že je v zásade nemožné vytvoriť obvod schopný kompenzovať ľubovoľne veľký počet impulzov, pretože so zvyšujúcim sa impulzom sa šum približuje normálnemu bielemu šumu.

Vráťme sa k schéme na obr. 8.4, navrhnuté tak, aby kompenzovali jednotlivé rušivé impulzy a zohľadňovali vplyv nevyhnutne prítomného kolísavého rušenia. Jeho pôsobenie, ako je dobre vidieť, sa odráža v tom, že nie koeficienty rušivého impulzu, ale súčty a, kde a sú koeficienty pri frekvencii Fourierovho rozšírenia fluktuačného šumu na intervale, sú odoslané do schémy na výpočet parametrov a. V dôsledku toho budú parametre a vypočítané nepresne a nedôjde k plnej kompenzácii rušivého impulzu. Navyše, ak počas daného signálneho prvku nedorazí na vstup prijímača rušivý impulz, kompenzačný impulz bude stále generovaný pod vplyvom zodpovedajúcej zložky kolísavého rušenia a bude pridaný s opačným znamienkom k signálu. . Keďže koeficienty Fourierovho radu bieleho šumu sú navzájom nezávislé, nepovedie to ku kompenzácii šumu, ale naopak zvýši jeho spektrálnu hustotu.

Môžeme teda povedať, že obvod na obr. 8.4, vykonanie kompenzácie impulzného hluku, ako to bolo, zvyšuje intenzitu kolísavého hluku. Toto zvýšenie spektrálnej hustoty fluktuačného šumu je však zvyčajne malé v porovnaní s.

Aby sa znížila táto nevýhoda, možno sa uchýliť ku komplikovaniu obvodu pomocou množstva zariadení na výpočet parametrov a použitia rôznych frekvencií. Spriemerovaním získaných hodnôt týchto parametrov je možné zvýšiť presnosť tvorby kompenzačného impulzu a znížiť nárast intenzity rušenia kolísania na zanedbateľnú hodnotu. Ak potrebujete byť schopní kompenzovať impulzy, potom potrebujete dvojice referenčných napätí, násobiče a integrátory a obvody, z ktorých každý vypočítava parametre, po ktorých nasleduje spriemerovanie cez všetky obvody.

Kompenzácia impulzného šumu sa teda vykonáva tým efektívnejšie, čím širšie frekvenčné pásmo sa používa na analýzu oscilácií na vstupe prijímacieho zariadenia. Tento záver, ako uvidíme z nasledujúcich príkladov, je spoločný pre všetky známe spôsoby potlačenia impulzného šumu. Dôvodom môže byť skutočnosť, že hlavným rozdielom medzi radom (8.23) od analogického radu pre fluktuačný šum je tuhé spojenie medzi koeficientmi. Pomocou prítomnosti tohto spojenia, ktoré sa prejavuje najmä krátkou dobou trvania rušivého impulzu, je možné tak či onak detekovať, analyzovať a eliminovať impulzný šum. Prirodzene je to možné vykonať tým jednoduchšie a úplnejšie, čím viac sa analyzujú koeficienty Fourierovho radu, t.j. čím širšie frekvenčné pásmo sa berie do úvahy v procese príjmu.

Všimnite si, že všetko, čo bolo povedané, je pravda, len pokiaľ v rozšírenom frekvenčnom pásme nedochádza k sústredenému rušeniu. V opačnom prípade sa zložky koncentrovaného šumu pripočítajú ku koeficientom použitým na výpočet parametrov a kompenzačný impulz bude prudko skreslený. Výsledkom je, že namiesto kompenzácie impulzného šumu dôjde k zvýšeniu pravdepodobnosti chyby pri pôsobení koncentrovaného šumu ležiaceho mimo frekvenčného pásma obsadeného signálom.

Z toho vyplýva, že opatrenia na potlačenie impulzného šumu môžu zvýšiť účinok sústredeného šumu ležiaceho mimo frekvenčného pásma signálu. Táto nevýhoda sa prejavuje v tej či onej miere pri všetkých metódach potlačenia impulzného šumu. Zvyčajne sa nedá úplne eliminovať, a preto pri konštrukcii obvodu prijímača je potrebné urobiť kompromisné rozhodnutia, pri ktorých nie je impulzný šum úplne potlačený, ale vo významnej miere a koncentrované rušenie ovplyvňuje príjem len o niečo viac ako v zostavenom obvode. bez zohľadnenia impulzného šumu.

Venujme pozornosť ďalšej dôležitej vlastnosti obvodu na obr. 8.4, ktorý spočíva v použití nelineárneho zariadenia na výpočet parametrov a. Toto zariadenie musí byť nelineárne, čo vyplýva z nelineárnej povahy rovníc (8.25) alebo (8.34) vzhľadom na špecifikované parametre. Potreba nelineárneho zariadenia vyplýva aj zo skutočnosti, že koeficienty Fourierovho radu impulzného šumu nie sú vzájomne korelované, a preto nie sú vzájomne prepojené žiadnymi lineárnymi závislosťami.

V reálnom živote rušivé impulzy nie sú delta funkciami. Zvyčajne ich možno považovať za výsledok prechodu delta funkcie cez nejaký lineárny reťazec. Vo všeobecnom prípade možno opísať negaussovskú interferenciu, ak sú pre ktorúkoľvek uvedené -rozmerné distribučné funkcie. Pri zachovaní impulzívnosti rušenia však možno úlohu zjednodušiť. Nech je určitý počet taký, že trvanie rušivého impulzu prakticky nepresiahne, kde je trvanie signálneho prvku ako predtým. Ak je dostatočne veľký, potom môže byť analýza prvku prichádzajúceho signálu v prvej aproximácii nahradená analýzou jeho vzorových hodnôt v diskrétnych časoch v intervaloch. Hodnoty interferencie v týchto bodoch možno považovať za nezávislé, a preto na nájdenie pravdepodobnostnej funkcie a zostrojenie rozhodovacieho pravidla stačí poznať jednorozmerné rozloženie pravdepodobnosti interferencie. Deje sa tak v práci, ktorej obsah je stručne nasledovný.

Nech je hustota jednorozmerného rozdelenia pravdepodobnosti interferencie. Obmedzením sa na hodnoty prijatého signálu v časoch, kde, je celé číslo, môžeme reprezentovať funkciu pravdepodobnosti signálu vo forme

, (8.35)

Pre jednoduchosť sa obmedzíme na binárny systém, potom je optimálnym pravidlom príjmu založeného na kritériu maximálnej pravdepodobnosti vybrať rozhodnutie o tom, čo bolo prenášané, ak

. (8.36)

Označujeme a rozširujeme každý výraz (8.36) v Taylorovom rade okolo. To je vždy možné, ak je funkcia spojitá, ohraničená a všade iná ako nula, čo budeme predpokladať. Potom môže byť rozhodovacie pravidlo reprezentované ako

, (8.37)

. (8.38)

Funkciu je možné získať prechodom prijatého signálu cez neinerciálnu nelineárnu bipolárnu sieť s charakteristikou.

Rozhodovací obvod teda môže byť reprezentovaný vo forme nekonečného počtu vetiev, z ktorých každá obsahuje nelineárnu štvorportovú sieť (8.39) a dvojicu filtrov zodpovedajúcich a (obr. 8.5).

Obmedzením na konečný počet vetiev v obvode na obr. 8.5 dostaneme suboptimálnu rozhodovaciu schému. Najmä ak je výkon signálu nízky v porovnaní s výkonom rušenia v analyzovanom frekvenčnom pásme (ktoré sa spravidla uskutočňuje v dráhe širokopásmového prijímača), môžeme sa obmedziť na jednu vetvu a získať suboptimálnu schému znázornenú na obr. Obr. 8.6.

Hustota rozdelenia pravdepodobností impulzného šumu je v mnohých prípadoch dobre aproximovaná funkciou

, (8.40)

.

Ryža. 8.6. Suboptimálny rozhodovací obvod na príjem binárnych signálov v kanáli s impulzným šumom.

V špeciálnom prípade, keď sa rozdelenie (8.40) stane normálnym. K tomu dochádza, keď impulzy prechádzajú cez úzkopásmový filter a nasledujú za sebou tak často, že reakcie, ktoré spôsobujú, sú úplne zrušené. V tomto prípade, ako sa očakávalo, nelineárna štvorportová sieť v obvode na obr. 8.6 degeneruje do lineárneho. Navyše v diagrame na obr. 8.5 sa všetky ostatné štvorpólové siete, okrem prvej, ukážu ako prerušené, keďže od (8.39) máme. Optimálna rozhodovacia schéma sa tak zvrháva na Kotelnikovovu.

V druhom extrémnom prípade úplne neprerušované impulzy a charakteristika štvorportovej siete v obvode na obr. 8.6 bude ... Keď dostaneme štvorport s charakteristikou, teda ideálnym obmedzovačom.

Ako je znázornené na, suboptimálny obvod na obr. 8.6 umožňuje výrazne potlačiť impulzný šum. Toto potlačenie je tým výraznejšie, čím menšie. Keď dôjde k úplnému potlačeniu impulzného šumu.

Nemecká spoločnosť Epcos (predtým divízia pasívnych komponentov Siemensu) má širokú škálu produktov na riešenie problémov elektromagnetickej kompatibility (EMC) elektrických alebo elektronických zariadení.

Významnú podskupinu EMC komponentov Epcos tvoria filtre určené na ochranu zariadení pred vysokofrekvenčným elektromagnetickým rušením (rádiovým rušením).

Elektromagnetické rušenie (EMI) vzniká v dôsledku prevádzky zariadení určených na výrobu alebo premenu elektriny. Predstavujú elektromagnetické polia v priestore okolo takýchto technických zariadení (TS).

Hlavnými zdrojmi vysokofrekvenčného rušenia sú impulzné napájacie zdroje (domáca elektronika, priemyselné a medicínske prístroje a pod.), nelineárne obvody

Na boj proti rušeniu v obvodoch susedných vozidiel, ako aj v uzloch a blokoch v rámci jednotlivých vozidiel sa používajú filtre EMI. Vo všeobecnosti sú EMI filtre zvyčajne dolnopriepustné filtre a môžu byť inštalované ako priamo pri zdroji rušenia, tak aj pred prijímačom rušenia (receptorom). EMI filtre Epcos (sieťové filtre) sú určené na potlačenie rušenia prichádzajúceho cez vodiče dvoj- alebo trojfázovej siete na vstup chráneného zariadenia, to znamená, že ide o filtre "prijímacej strany". Tento článok je venovaný sieťovým filtrom Epcos, z ktorých každý je samostatným kompletným uzlom inštalovaným pred prijímačom. Všetky uvažované filtre prechádzajú bez prekážok napätím sieťovej frekvencie 50/60 Hz.

Rušivé napätie v bežnom režime vzniká ako potenciálny rozdiel medzi fázovým (signálnym) vodičom, spätným vodičom (takzvaný zemný alebo neutrálny vodič) a zemou (skriňa zariadenia, chladič atď.). Rušivý prúd spoločného režimu má rovnaký smer v doprednom a spätnom vodiči siete.

V symetrických elektrických obvodoch (neuzemnené obvody a obvody s uzemneným stredom) sa protifázové rušenie objavuje vo forme symetrických napätí (naprieč záťažou) a nazýva sa symetrické, v zahraničnej literatúre sa nazýva rušenie diferenciálneho režimu. Bežné rušenie vo vyváženom obvode sa nazýva asymetrické alebo spoločné rušenie.

Symetrický riadkový šum zvyčajne prevláda pri frekvenciách do niekoľkých stoviek kilohertzov. Pri frekvenciách nad 1 MHz prevláda asymetrické rušenie.

Rušenie vznikajúce v nevyvážených obvodoch sa nazýva nevyvážené. Pre protifázové rušenie je nesymetrický obvod obvod s rozdelenou (vyváženou vzhľadom na zem) záťažou.

Pre silové obvody je typickejšie asymetrické zaťaženie, ale napríklad samotné zdroje vysokofrekvenčného rušenia (prevodníky na IGBT tranzistoroch a pod.) môžu generovať asymetrické (bežné) rušenie. Na druhej strane sa bežný režim šumu za určitých podmienok prevedie na protifázu.

Filtre EMI sa vyznačujú súborom parametrov. Zastavme sa pri parametroch charakterizujúcich filtre Epcos EMI:

1. Počet vodičov v sieti: 2, 3 (4).
2. Menovité (sieťové) napätie: 250 (220), 440 (380) V atď.
3. rozsah potlačenia rušenia (barážové frekvenčné pásmo);
4. úroveň potlačenia rušenia (štandardná; so zvýšeným potlačením atď.);
5. menovitý prúd, A;
6. typ rušenia potlačeného filtrom:
   • všeobecný typ;
   • diferenciálny typ;
   • asymetrické rušenie;
7. typ konektora;
8. typ škrupiny;
9. klimatická kategória (teplotný rozsah, v ktorom filter spĺňa požiadavky (normy) na iné technické charakteristiky).

Konštrukcia filtrov sa líši v závislosti od typu rušenia. Takže na kompenzáciu symetrického rušenia, keď dôjde k skresleniu napätia medzi fázovými vodičmi siete, sa používa takzvaný du ​​/ dt nízkofrekvenčný filter, ktorý obsahuje odrušovacie X-kondenzátory. Všimnite si, že X-kondenzátory sú tie kondenzátory, ktoré pri vysokej frekvencii spájajú vodiče vedenia.

Vzhľadom na to, že pri nízkom vnútornom odpore zdroja rušenia by jeho eliminácia vyžadovala nadmerne veľké kapacity potrebné na zabezpečenie daného delenia napätia, v praxi sa tlmivky zapájajú do série s kondenzátorom, čím sa odpor v sérii zvyšuje. obvod. V dôsledku toho sa vytvorí takzvaný dolnopriepustný filter v tvare T (alebo U).

Pri vysokých frekvenciách, aby sa obmedzila vlastná kapacita, sa tlmivka často vykonáva vo forme sady samostatných indukčností (sekcií alebo tzv. "beads", anglický názov je korálky) zapojených do série. Pri vysokých frekvenciách je možné použiť feritové tlmivky, napríklad pre frekvencie 30, 50 a 100 MHz, Epcos sériovo vyrába tlmivky / perličky série B8248x vo veľkostiach čipov 0603 ... 1806, určené pre prúd 0,05 .. 4 A. tlmivky vo výstupnej verzii. Pri vyšších frekvenciách môže nízka indukčnosť poskytnúť dostatočnú reaktanciu. V tomto prípade na získanie tlmivky stačí pretiahnuť napájací kábel cez skupinu feritových krúžkov.

Na obr. 1 znázorňuje ekvivalentný obvod EMI du/dt filtra. Vykoná procedúru odčítania diferencovaného signálu od originálu. Výsledkom je, že filter vyhladzuje špičky a eliminuje napäťové rázy spôsobené symetrickým šumom. Nemá však takmer žiadny vplyv na rušivé napätie medzi sieťovými vodičmi a zemou, ako aj na zvodový prúd.

Ryža. 1

Spolu s X-kondenzátormi a konvenčnými tlmivkami používajú filtre Epcos EMI dva typy pripojených tlmiviek (so spoločným jadrom).

Tlmivky na potlačenie EMI s kompenzáciou prúdu Epcos sa zvyčajne vyrábajú na prstencovom feritovom jadre. Používajú dve cievky (dva vodiče) pre dvojvodičovú sieť, tri pre trojvodičovú sieť atď. V tomto prípade je možné opačné vinutie vodičov geometricky realizovať ich navinutím na dve polovice feritového krúžku. .

Tlmivka v tvare Z od spoločnosti Epcos je vyrobená navinutím dvoch drôtov na prstencové jadro vyrobené z kovového prášku s vysokým prahom saturácie, ktorý linearizuje I - V charakteristiky cievok a znižuje riziko skreslenia spojeného s ich nelinearitou.

Nižšie je niekoľko konkrétnych príkladov filtrov Epcos EMI so schematickými diagramami a vysvetlením funkcií.

Príklad A1: Epcos B84110-B séria du / dt EMI filter s potlačením spoločného režimu (bez Y-kondenzátorov).

Tento filter sa používa na ochranu spínaných zdrojov, televízorov, počítačov, priemyselných a prenosných zariadení. Najmä použitie asymetrických filtrov hluku výrazne odstraňuje obmedzenia dĺžky kábla privádzaného k motoru od meniča v priemyselných aplikáciách.

Príklad A2: Epcos EMI filter série SIFI-D (číslo dielu B84114-D) s potlačením spoločného režimu a Y-kondenzátormi6 (okrem X-kondenzátorov filter B84110-B). Rezistor na vstupe (obr. 3), inštalovaný paralelne s X-kondenzátorom, je určený na jeho vybíjanie (veľký kondenzátor).

Na kompenzáciu niekoľkých typov rušenia je nainštalovaná kombinácia tlmiviek (sériových atď.).

Príklad A3: Epcos EMI filter série SIFI-E (číslo dielu B84115-E). Líši sa od predchádzajúceho dodatočne pripojená tlmivka v tvare Z pre dodatočné tlmenie symetrického rušenia (obr. 4).

Na obr. 5 sú znázornené porovnávacie charakteristiky vložného útlmu (v zmysle symetrickej interferencie) pre dve série filtrov. Je z neho vidieť, že prvý filter má výrazne nižšiu úroveň frekvenčného potlačenia v pásme do niekoľkých stoviek kilohertzov.

Ryža. 5

Okrem prepojených cievok filtre Epcos EMI často obsahujú viacvrstvový (priechodný) kondenzátor. Vlastná indukčnosť takéhoto kondenzátora je veľmi malá. Zároveň dokáže kompenzovať rušenie v protifáze aj v bežnom režime.

Epcos ponúka EMI filtre navrhnuté na potlačenie rušenia v širokom rozsahu vysokých a ultravysokých frekvencií v rozsahu od približne 10 kHz do 40 GHz a vyššie. V tomto prípade je priemerná šírka pásma potlačenia všetkých filtrov asi 1 MHz. Medzi rôznymi modelmi filtrov Epcos EMI je možné vybrať najmä špeciálne filtre s daným zvodovým prúdom.

Parametre filtra zanechávajú odtlačok na možné oblasti jeho použitia. Rozsah použitia konkrétneho filtra Epcos je možné presnejšie určiť z podnikového katalógu a na internetovej stránke www.epcos.com. Nižšie je uvedených niekoľko oblastí (ale nie všetky možné), kde sa odporúča použitie filtrov Epcos EMI.

1. Modulárne systémy pre automatizovaný (mäkký) štart pohonov elektromotorov ("Aktívny terminál" / AFE) pomocou výkonných polovodičových spínačov (IGBT tranzistorov) riadených konštantným napätím. Spínače sú komutované konštantným napätím z výstupu meničov napätia (AC / DC). Napríklad:

• CNC stroje;
• výťahy atď.

2. Meniče napätia elektrických generátorov (veterné elektrárne a pod.).

3. Doprava, napr.

• meničové pohony moderných mestských koľajových vozidiel, najmä električiek;
• metro, elektrické vlaky atď.;
• vozidlá vyžadujúce nízky zvodový prúd (so zložitým postupom uzemnenia), najmä trolejbusy atď.
• vysokorýchlostné vlaky (diaľkové).

4. Pohony valcovní ocele (zásah do výkonnej komutácie, ako aj regulácia rýchlosti otáčania pohonov posuvu plechu).

5. Dopravníkové (páskové) linky.

6. Filtre pre spínané zdroje a UPS.

7. Čerpadlá.

8. Systémy vykurovania, vetrania a klimatizácie (systémy HVAC).

9. Filtre na potlačenie rušivých signálov v inštaláciách / skriniach s vysokou koncentráciou jednotiek elektronických zariadení (s malým objemom priestoru).

10. Pri použití napájacích káblov ako vodičov pre komunikačnú komunikáciu (domáci internet, ako aj bezpečnostné systémy s obmedzeným počtom vodičov vo vstupnom kábli).

11. Filtre pre prenos dát a telefónne linky (ISDN a pod.).

Príklady použitia filtrov EMI

Domáci internet: prenos dát v rámci domu a medzi domom a elektrickou rozvodňou (obr. 6). Potlačenie rušenia pri použití napájacích káblov ako vodičov komunikačných komunikácií. Pri absencii EMI filtra je rádioelektronické zariadenie účastníka hlučné pri snímaní sieťového napätia.

Ryža. 6

Na obr. 7 je obvod použitý pre meniče napätia elektrických generátorov. Samotný prevodník je potrebný vzhľadom na to, že parametre signálu, napríklad amplitúda napätia generovaného na výstupe generátora, zvyčajne nezodpovedajú parametrom siete. EMI filtre chránia generátor (napríklad veternú farmu) pred prenikaním vysokofrekvenčného šumu z meniča napätia.

Ryža. 7

Modulárne systémy automatizovaného mäkkého štartu elektromotorových pohonov "Aktívny terminál" / AFE (obr. 8).

Ryža. osem

IGBT tranzistory, aktivované jednoduchým jednosmerným napätím z výstupu meniča, umožňujú rýchle pripojenie alebo odpojenie vysokovýkonných motorových pohonov. Na vstupe meniča je sieťové trojfázové sínusové napätie a na výstupe je konštantné napätie. Rýchle spínanie napájacieho obvodu je však zdrojom vysokofrekvenčného rušenia. V dôsledku prenikania šumu na vstup dochádza k skresleniu napätia medzi fázami siete (dochádza k symetrickému typu šumu). Úroveň asymetrického rušenia môže byť významná aj z dôvodu dlhého kábla z meniča napätia do vonkajšej siete. EMI filter 8 Epcos, inštalovaný na vstupe prevodníka, prakticky bez stopy kompenzuje obe rušenia, „oddeľuje“ prevodník a externú sieť.

Mestská železničná doprava (električky). EMI filter sa inštaluje medzi menič napätia elektromotora a napájacie (kontaktné) vedenie (obr. 9).

Ryža. deväť

Na záver môžeme konštatovať široké a rozmanité možnosti EMI filtrov Epcos pre riešenie EMC problémov energetických zariadení.

V posledných rokoch je váš HiFi alebo dokonca High-End audio komplex čoraz menej spokojný s detailmi, bohatosťou a transparentnosťou zvuku? Uvažujete o modernizácii celého systému? Alebo už hľadáte kvalitu sieťový filter? Ak to druhé, ste na správnej ceste 😉

Poďme počítať?

V tomto storočí exponenciálne rastie počet zdrojov elektromagnetického rušenia v našich domácnostiach. Poobzerajte sa okolo seba, skúste spočítať, koľko zdanlivo neškodných svetelných a malých nabíjačiek, úsporných lámp, „elektronických transformátorov“ na halogény, počítačov, tlačiarní a inej elektroniky napájanej zo siete a/alebo všelijakých „nabíjačiek“ prišlo do vášho domov za posledné desaťročie? Nebolo dosť prstov, dokonca aj s mojimi nohami, mojou ženou a ... toto a toto! 🙂

Dnes je snáď 95% sieťových zdrojov postavených na báze vysokofrekvenčného meniča a nepoužívajú staré objemné a ťažké hučiace transformátory na 50 (60) Hertzov. Hurá, zelená strana víťazí: väčšina z týchto konvertorov je veľmi úsporná, kompaktná a ... každý z nich je impulz pohonná jednotka a) píšťalky pri konverznej frekvencii a harmonických a b) vytvára rázy nabíjacieho prúdu vo vstupnom usmerňovači (veľmi širokopásmové rušenie - a priamo do siete).

V skutočne kvalitných (a drahých) spínaných zdrojoch veľmi úspešne bojujú s rušením, no stále to nestačí na to, aby všetok nimi vyprodukovaný elektrický haraburdie zostal pre citlivé uši milovníka hudby neviditeľný. Prečo sú tu milovníci hudby... Máme doma starý dobrý 39 MHz rádiotelefón. Postupne začal bzučať a bzučať tak, že som sa vážne chystal vymeniť aparatúru. Ale používame ho pomerne zriedka a problém sa raz vyriešil sám, keď som v honbe za krásnym zvukom prerušil všetky spínané zdroje spolu s počítačmi v dome. Mimochodom, po tomto experimente sa u nás objavili tieto.

Čo by ste si teda mali kúpiť?

V tomto článku vám nepoviem, akú prepäťovú ochranu si máte kúpiť. Dôvody sú dva: za rozumnú cenu som nevidel adekvátne filtre; a tie filtre, ktore by som mohol odporucit, boli uplne nevhodne a zaberali ovela viac miesta ako si ich funkcia vyzaduje. Napriek tomu existuje riešenie: pre šikovné ruky - zostavte si filtre svojpomocne a pokúsim sa jeho prácu priblížiť natoľko, aby každý, kto sa s spájkovačkou znáša, mohol poskytnúť svojmu zariadeniu primeranú ochranu pred elektromagnetickým rušením zo siete. . Ak nemáte možnosť, alebo chuť dýchať ruženín, ukážte článok priateľovi, ktorý vám môže pomôcť.

Kompetentní výrobcovia mali predvídať všetko!

Fig-ty! (chata je taká indická (c) mačka Matroskin)

Otvárame CD-prehrávač, ktorý bol naraz kúpený za šesťsto „zelených“. A čo vidíme: je tu základná prepäťová ochrana, ale žiaľ, len na doske pokrytá hodvábom, ušetrili peniaze na tlmivke a kondenzátoroch. Plne pripúšťam, že v ich posluchových miestnostiach pri ideálnom výkonovom filtrovaní ten filter nebol potrebný – „guruovia“ nepočuli rozdiel v absencii filtra. No, priniesli "ratsuha" - zariadenie sa dostalo k masám nahé a bezbranné proti novej generácii elektronických domov ...

Dostať sa do práce!

Priemysel v zásade vyrába vysokokvalitné filtre. Len stoja trochu priveľa. Akési plne tienené boxy so schémou na boku. Sú tam cievky, kondenzátory. Poďme zistiť, čo tam je na čo, a zostaviť to sami z dostupných dielov. Mimochodom, vzdor audiomaniakom tvrdím, že kompetentná prepäťová ochrana v zariadení, zostavená z kvalitných konvenčných (nie audiofilských) komponentov, je oveľa efektívnejšia a „zneje“ lepšie ako ktorýkoľvek z najezoterickejších napájacích káblov, ako aj väčšina "audiofilných" filtrov výživy. Hádať sa? 😉

Povedz mi, kto je tvoj nepriateľ

1) Diferenciál rušivé napätie. Toto je taký "škodlivý" signál, ktorý prichádza spolu s "užitočným" napájacím napätím (alebo signálom), meria sa medzi dvoma spojovacími vodičmi, "horúcimi" a "bežnými" vodičmi alebo, jednoduchšie, medzi dvoma napájacími koľajnicami.

2) Bežný režim rušivé napätie. Tento signál sa meria medzi telom prístroja (uzemnením) a akýmkoľvek spojovacím vodičom. Zvláštnosťou tohto rušenia je, že bude identické na oboch silových vodičoch, t.j. na rozdiel od diferenciálneho šumu sa nemôže zachytiť medzi vodičmi a presakuje dovnútra a obchádza bežné filtre.

Blokovací kondenzátor

Kondenzátor obchádza diferenciálne RF rušenie a neprepúšťa ich ďalej do prístroja. Pri vypínaní prístroja nesmieme zabudnúť na jeho vybitie, inak náhodným uchopením zástrčky môžete získať veľmi citeľnú „motiváciu“. Aby sme to dosiahli, umiestnime rezistor pokojne sa zahrievajúci do normálnej prevádzky. Oh, neveď ma priateľstvo so „zelenými“ ...

Plyn

Indukčnosť (obyčajná malá tlmivka) tvorí LP filter v tvare L s kondenzátorom. Konkrétna medzná frekvencia filtra nás veľmi nezaujíma. Tlmivka je hrubšia (len keby bola navrhnutá na konštantný prúd niekoľkonásobne vyšší ako prúd spotrebovaný zariadením), väčší kondenzátor na napätie aspoň 310 voltov - a všetci sú spokojní.

Transformátor spoločného režimu

Vinutia v takomto transformátore sú identické a sú zapnuté v opačnom smere, takže voľne prechádza všetko, čo príde ako potenciálny rozdiel medzi L a N. Inak sa to dá vysvetliť takto: normálny zaťažovací prúd vytvára opačné identické polia v jadre, ktoré sa vzájomne kompenzujú. Tak prečo je to všetko – pýtate sa?

Jadro takéhoto transformátora zostáva nemagnetizované hlavnou záťažou. Ak si predstavíme napájacie vodiče L a N spolu ako jeden vodič, tak máme na ceste bežného šumu značnú indukčnosť, t.j. všetko, čo sa súčasne indukuje na oboch vodičoch. Drôty sú také, či už ide o obyčajný napájací kábel za dolár, alebo o exotický audiofilský zázrak - esencia antény, ktorá prijíma stanicu Mayak a všetko, čo vyžaruje domáca elektronika. Vo vnútri audiojednotky nepotrebujeme ani fázové rušenie: cez kapacitné pripojenie dokáže veľmi agresívne preniknúť do čriev našich miláčikov.

Dvaja malí spoločníci

Dva malé kondenzátory do spoločnosti so spoločným transformátorom. Bežný šum skratujú na ochrannú zem a vytvoria spolu s bežným transformátorom akýsi filter v tvare L pre bežný režim, nepustia ho ďalej do aparátu. Bez nich bude bežné rušenie, aj keď narazí na značný odpor nášho transformátora, stále hľadať svoju obeť vo vnútri prístroja.

Antizóna

Reťaz proti zvoneniu, alebo retiazka RC-Zobel. Trochu mystické zviera, ale veľmi užitočné. Tu spolu s primárnym vinutím transformátora v aparatúre tvoríme oscilačný obvod s nízkym Q činiteľom, aby sme „chytili“ to, čo pri vypnutí napájania „vyskočí“ z primáru. Lapač iskier. Ochrana zvyšku filtra a samotného transformátora pred samoindukčným EMF pri odpojení v nešťastnom momente (s veľkým prúdom cez primár). Prispieva tiež k premene HF rušenia na teplo.

Nebol by tam kondenzátor - taký nízkoodporový odpor by jednoducho vybuchol zo sieťového napätia. Ak by nebol rezistor, dostali by sme pomerne kvalitný obvod spolu s primárnou a/alebo filtračnou tlmivkou.

Iný pohľad: zavádzame čisto odporovú a veľmi nízkoodporovú zložku záťažovej impedancie na RF ...

#ground_loop

Prerušíme zemnú slučku

Rezistor paralelne s diódami back-to-back. V inej verzii to môže byť tlmivka. Toto puzdro je zahrnuté medzi ochranným uzemnením a telom zariadenia. Pýtate sa prečo - zdá sa, že to nemá nič spoločné s filtrovaním rušenia? Poďme na to.

Opačné zapojené diódy úspešne skratujú akýkoľvek únik vysokého prúdu vo vnútri puzdra zariadenia (aký skrat, prieraz) na ochrannú zem. Dodržiavame tak bezpečnostné požiadavky: v prípade nehody by sa na puzdre prístroja nemalo objaviť žiadne napätie ohrozujúce ľudský život a zdravie. V tomto prípade diódy "rozbijú" obvod pre nízke napätie.

Rezistor vytvára cestu pre malé prúdy. Ak by to tak nebolo a vnútorné časti zariadenia sú dobre oddelené od zeme, potom by aj malé netesnosti vytvorili nadmerný výkyv napätia na puzdre voči zemi a toto všetko by preniklo do zariadenia cez kapacitné spojky.

Prečo by teda mala byť ochranná zem „odviazaná“ od tela? Faktom je, že napätie sa môže indukovať na ochrannom uzemnení: napríklad rovnakým šumom v spoločnom režime, ktorý odfiltrujeme. Bohužiaľ, takéto zapojenie siete sa často nachádza, keď je ochranná zem súčasne spätným vodičom pre skutočné napätie siete. V tomto prípade, aj pri malom odpore vedenia, značný odberový prúd vytvára znateľný pokles napätia. Všetky tieto faktory môžu za normálnych podmienok „zrýchliť“ až desiatky a dokonca stovky milivoltov rozdielov potenciálov medzi ochranným uzemnením rôznych jednotiek. Ak teraz prenesieme audio signál cez spoje zapojené jedným vodičom do tela (RCA zvončekové konektory, bohužiaľ tak populárne v domácom HiFi), potom sa tento potenciálny rozdiel medzi krytmi nástrojov priamo primieša do signálu.

Celkovo odpojením puzdra zariadenia (a vo väčšine prípadov sa tým myslí aj jeho signálová zem) od ochranného uzemnenia tak výrazne obmedzíme primiešavanie akýchkoľvek „výstredností“, ktoré môžu nastať v zásuvke – priamo do signálu. Samozrejme, že fanúšik kvalitnej reprodukcie zvuku bude využívať výhradne vyvážené spojenia, ktoré sú imúnne voči bežnému šumu. Len, žiaľ, stále nemám všetky zariadenia pripojené výlučne symetrickými káblami. A čo vy, milý čitateľ? 😉

Zbierame

Vypínač je pripevnený podľa princípu - tam, kde bude menej iskry. Zvyšok filtra sa príliš nelíši od toho, čo sa používa v drahých počítačových zdrojoch. Mimochodom, odtiaľ môžete získať podrobnosti.

Vlastná aparatúra, ktorú som spomínal na začiatku článku, tiež dostala svoju dávku filtrácie, detaily.

Ešte lepšie, môžete?

Môcť! Extrémisti zapínajú obrovské transformátory „oproti“ a filtrujú všetko v nízkonapäťovej časti. Výsledok je o niečo lepší, rozpočet je rádovo vyšší.

Alebo by ste možno chceli dať svojmu najlepšiemu priateľovi, milovníkovi hudby, lacný darček, za ktorý vám bude úprimne vďačný? 😉 Zvážte pre a proti a urobte správne rozhodnutie! ...

Tento záznam bol zaslaný v, od. Uložte si do záložiek.

Komentáre na VKontakte

155 myšlienok na tému „ DIY zvuková prepäťová ochrana”