Сетевой фильтр своими руками – схема 220 В

Устройство

Если говорить об устройстве такой вещи, как сетевой фильтр, то следует сказать, что он может относиться к одной из 2 категорий:

• стационарно-многоканальной;
• встроенной.

В целом схема обычного сетевого фильтра, рассчитанного на напряжение в 220 В, будет стандартной и в зависимости от типа устройства может лишь чуть-чуть отличаться.

Такие платы имеет и другая техника, что относится к категории сложных. Такие платы обычно состоят из следующих компонентов:

• конденсаторы добавочного типа;
• индукционные катушки;
• дроссель тороидального типа;
• варистор;
• предохранитель термического типа;
• VHF-конденсатор.

Варистором является резистор, что имеет переменное сопротивление. Если нормативный порог напряжения в 280 вольт превышается, то его сопротивление снижается. Причем оно может снизиться не в один десяток раз. Варистор по своей сути представляет предохранитель от импульсного перенапряжения. А стационарные модели обычно отличаются тем, что имеют несколько розеток. Благодаря этому появляется возможность подключить через сетевой фильтр к электрической сети несколько моделей электрической техники.

Советуем изучить Что такое коэффициент мощности

Кроме того, все сетевые фильтры оснащены LC-фильтрами. Такие решения применяются для аудиотехники

То есть такой фильтр – помехоподавляющий, что для аудио и работы с ним будет крайне важно. Также сетевые фильтры иногда оснащаются термическими предохранителями, что позволяют предотвратить появление скачков напряжения

Иногда в ряде моделей используются одноразовые предохранители плавкого типа

Иногда в ряде моделей используются одноразовые предохранители плавкого типа.

Фильтры

Предназначены для подавления помех. Встречаются чисто емкостные и индуктивно-емкостные на основе LC-цепочек. Катушки сетевого фильтра бывают без сердечников или с ферритовыми сердечниками (лучше всего на ферритовых кольцах).

Добавочные устройства. Индикаторы включения и исправного состояния защиты на светодиодах или на неоновых лампочках светятся при включенном фильтре (или его отдельном канале) и гаснут, когда срабатывают предохранители. Разрядники (газовые) подстраховывают варисторы при больших амплитудах импульсных помех.

Любые электроприборы требуют правильной эксплуатации. В отношении сетевых фильтров тоже есть ряд правил безопасности. Фильтры противопоказано подключать друг к другу.

Рис. 8. Пример фильтра с евро-розетками.

Это может неоправданно увеличить ток в “земляном” проводе. Кроме того, к сетевым фильтрам нельзя подключать устройства с большими пусковыми токами (пылесосы, кондиционеры, холодильники и пр.). Не рекомендуется подключать сетевые фильтры к источникам бесперебойного питания, поскольку это может привести к повреждению схем защиты.

Что внутри сетевого фильтра (точнее колодки розеток с удлинителем)

В наше время то, что раньше называлось «тройник» или «удлинитель» принято называть «сетевым фильтром». Хотя правильнее это называть блоком/колодкой розеток и/или сетевым удлинителем.

Но вот вопрос: есть ли там заявляемый то ли производителями, то ли продавцами фильтр (т. е. устройство, блокирующее проход к включённым в розетки приборам или от них любых колебаний напряжения, отличных от 50-герцовой синусоиды с амплитудой 311 вольт)?

Что тут наблюдается?

Во-первых, чёрная коробочка с кнопкой. Это многоразовый автоматический предохранитель, вставленный в разрыв одного из проводов, который отключает подачу электроэнергии при длительно большом токе (ампер 6-10).

К сожалению, эта сволочь совершенно не нормированная и в некоторых экземплярах удлинителей вырубает подачу электроэнергии уже при подключении пылесоса мощностью 1.3 кВт, в другом случае — 2-кВт чайника. Поэтому, как правило, подлежит удалению. Устроен так:

При нагреве выпуклой пластины 1. оная выгибается и размыкает контакты справа, а пластмассовая пластина 3. под действием пружины 2. запрыгивает между контактами и не даёт им соединиться до тех пор, пока не будет нажата кнопка. В общем, это однозначно нужно называть не «фильтр», а «защитное устройство».

Ещё в выключатель встроена неоновая лампочка с токоограничивающим резистором на 150 кОм.

Лампочка после включения тумблера подключается как нагрузка и… фильтрует ли она что-нибудь? Теоретически эта лампочка является одновременно динистором или стабилитроном примерно на 50 вольт , газовым разрядником, … Но с таким токоограничивающим резистором через лампочку течёт всего 1 мА тока и в таком режиме мощности это не может ничего ни стабилизировать, ни фильтровать, ни защитить от скачков напряжения — чисто световой индикатор наличия напряжения.

Далее, в качестве ещё одной бесполезной нагрузки параллельно лампочке припаяна синего цвета таблетка — варистор, в более продвинутом случае с предохранителем на 2А:

Варистор — это резистор, сопротивление которого зависит от приложенного к выводам напряжения . В данном случае при превышении напряжения 470 вольт и выше (вместо типичных 311 по амплитуде для 220 вольтовой сети) сопротивление резистора начинает стремительно падать; через него начинает идти большой ток и это не даёт напряжению на его выводах расти дальше . Однако при таком размере (и соответсвующей мощности рассеяния) данный варистор может выдержать этот большой ток всего 8-20 микросекунд ; такой кратковременный скачок напряжения может возникнуть при ударе молнии во время грозы. Вот от этого только этот варистор и защищает.

Итак, что мы имеем такого в блок-розеток-удлинителе, что можно считать фильтром? Пожалуй, только варистор, одну маленькую простую детальку (рублей 5 стоит; правда внутри есть серебро, которым покрывают керамическое тело полупроводника для того, чтобы к нему можно было припаять выводы), которая спасает только от скачков напряжения, возможно где-то в деревнях возникающих во время грозы, т. е., вообще говоря, это тоже защитное устройство типа разрядника , , а не фильтр.

Настоящий же фильтр сетевого питания должен состоять из катушек индуктивности и конденсаторов; выглядит так: , , только большего размера, если нагрузка в киловатты (хотя бы проволока дросселей должна быть диаметром 1 мм — это на 10 ампер, 2.2 кВт).

Мораль: надо уже как-то решать с терминологией, как-то это неправильно называть сетевые удлинители или блоки/колодки розеток с парочкой защитных элементов внутри сетевыми фильтрами. Вопиющее введение в заблуждение рядового потребителя имеет место быть.

Сетевой фильтр — неисправности и ремонт

Здравствуйте! В этой статье рассмотрим ремонт сетевого фильтра своими руками. Он применяется для подключения к бытовой сети группы потребителей(компьютер, принтер, сканер, источник бесперебойного питания, телевизора и т.д.). Имеет обычно не менее шести розеток и встроенную защиту по перегрузке.

На фото ниже показан сетевой фильтр, который попал ко мне на ремонт.

Прежде чем приступить к его ремонту хочу немного рассказать о основных неисправностях сетевых фильтров.

В первую очередь сетевой фильтр-это силовой элемент в вашей домашней сети. То есть он воспринимает всю нагрузку, суммарно потребляемую всеми бытовым приборам, подключенные к нему. Это нужно помнить в первую очередь. К примеру если на сетевом фильтре написано 220 вольт 10 ампер, то это значит что к нему можно подключить только столько бытовой техники, которая в сумме потребляет не более 10 ампер(2,2 кВт).

Поэтому чтобы преждевременно не вывести сетевой фильтр из строя, следует строго придерживаться предписаний его производителя. Помню встречался с такими случаями, когда в сетовой фильтр подключали одновременно электроплитку, кипятильник и пылесос(суммарная нагрузка около 5 кВт!). На такую нагрузку он точно не рассчитан, при этом питающий провод сетевого фильтра начинал сильно греться и в итоге плавиться. Не делайте так, если не хотите устроить в квартире пожар!

Неисправности сетевого фильтра: -отгорание провода в вилке питания в результате плохого контакта при нагрузке -подгорание контактов выключателя сетевого фильтра -повреждение автоматического защитного термопредохранителя -перегорание дорожек на печатной плате сетевого фильтра

При включении шнура питания сетевого фильтра в сеть и включении выключателя светодиод индикации включения в сеть мигал и из выключателя слышился небольшой треск. Ну тут часто виноват сам выключатель питания сетевого фильтра. Для того чтобы его проверить и сделать заключение о его исправности или наоборот, необходимо разобрать корпус сетевого фильтра. По обычаю он состоит из двух половинок, соединенных между собой при помощи саморезов. На фото ниже я посторался показать их место расположение.

При внимательном осмотре саморезов выяснилось следующее: три самореза под крестовую отвертку, а три под плоскую. Все бы хорошо, да не совсем. Саморезы под плоскую отвертку, как оказалось, имеют хитрую конструкцию, которая позволяет их только закрутить. Они представляют собой подобие храповика под пусковую ручку для автомобилей.

Поэтому открутить их так просто не удалось. Но как говорится, нет безвыходных ситуаций. Особенно для тех, кто хорошо знает волшебные слова русского языка:)). Вот применяя их и вспоминая «добрым словом» изготовителей сего чуда саморезов и манипулируя простой плоской отверткой, их понемногу открутил. Для этого приходилось более сильнее прижимать отвертку к саморезу и создавать так называемое торцевое трение жала отвертки об хитрый саморез.

Рассоединяем две половинки корпуса сетевого фильтра и видим следующую картину

На ней видим сами шесть розеток с зануляющими шинками, термопредохранитель с кнопкой включения, плату сетевого фильтра. Нам необходимо добраться до выключателя питания. Для этого открутите два самореза крепления печатной платы.

Переворачиваем аккуратно плату и видим сам выключатель.

Нам необходимо его выпаять. На фото ниже я показал место пайки ножек выключателя сетевого фильтра.

Выпаиваем выключатель и кладем его на стол.

Ремонт выключателя сетевого фильтра выполняется в следующем порядке. Необходимо при помощи тонкой плоской отвертки вывести фиксатор кнопки из корпуса выключателя с двух сторон и вытащить сам верх кнопки.

На фото ниже видно, что под ней расположены подвижные контакты из пружинистой стали.

Запомните их расположение и снимите их.

Под ними в глубине вы увидите неподвижные контакты.

На обоих фото хорошо видно, что контакты сильно подгорели. Берем мелкую наждачную бумагу и аккуратно зачищаем подвижные контакты. Чтобы зачистить в глубине неподвижные контакты удобно использовать расплетенный на конце мотоциклетный тросик.

После того как все зачистили, устанавливаем подвижные контакты на место и ставим верхнюю часть выключателя до щелчка.

Впаиваем выключатель и собираем сетевой фильтр в обратном порядке.

Теперь вы знаете как отремонтировать сетевой фильтр своими руками. Пользуемся и радуемся произведенному ремонту! Пока!

Первое включение блока

Если БП собран на микросхеме, перед первым включением желательно проверить исправность обвязки. Для этого надо подать на микросхему напряжение питания от стороннего источника и осциллографом проверить наличие импульсов.

Подача напряжения питания от стороннего источника.

Если все нормально, можно подавать напряжение 220 вольт и приступать к наладке устройства. Первое включение в сеть (да и последующие после переделок или при наладке) надо делать через лампу накаливания на 220 вольт, включив ее в разрыв провода питания.

Если в схеме что-то не так, лампа вспыхнет, сигнализируя о неисправности. Если все в порядке, лампа гореть не будет или будет светиться в полнакала. На выходе надо нагрузить БП хотя бы одной автомобильной лампой на 12 вольт – без этого некоторые источники не запустятся.

Схема пробного включения БП.

Импульсный блок питания – не самое простое электронное устройство. Успех сборки и эксплуатации зависит от разных факторов, в том числе от конструктива устройства. На работоспособность влияют, например, тщательность изготовления намоточных деталей или топология разводки печатной платы. Рекомендуется сначала повторить уже опробованную конструкцию, и, по мере наработки опыта, творить что-то свое.

В завершении для наглядности рекомендуем к просмотру серию тематических видеороликов.

Устройство

Если говорить об устройстве такой вещи, как сетевой фильтр, то следует сказать, что он может относиться к одной из 2 категорий:

1. стационарно-многоканальной;
2. встроенной.

В целом схема обычного сетевого фильтра, рассчитанного на напряжение в 220 В, будет стандартной и в зависимости от типа устройства может лишь чуть-чуть отличаться.

Если говорить о встроенных моделях, то их особенностью является то, что контактные платы таких фильтров будут часть внутреннего устройства электронного оборудования.

Такие платы имеет и другая техника, что относится к категории сложных. Такие платы обычно состоят из следующих компонентов:

• конденсаторы добавочного типа;
• индукционные катушки;
• дроссель тороидального типа;
• варистор;
• предохранитель термического типа;
• VHF-конденсатор.

Варистором является резистор, что имеет переменное сопротивление. Если нормативный порог напряжения в 280 вольт превышается, то его сопротивление снижается. Причем оно может снизиться не в один десяток раз. Варистор по своей сути представляет предохранитель от импульсного перенапряжения. А стационарные модели обычно отличаются тем, что имеют несколько розеток. Благодаря этому появляется возможность подключить через сетевой фильтр к электрической сети несколько моделей электрической техники.

Кроме того, все сетевые фильтры оснащены LC-фильтрами. Такие решения применяются для аудиотехники

То есть такой фильтр – помехоподавляющий, что для аудио и работы с ним будет крайне важно. Также сетевые фильтры иногда оснащаются термическими предохранителями, что позволяют предотвратить появление скачков напряжения

Иногда в ряде моделей используются одноразовые предохранители плавкого типа.

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.

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.

Для схемы «Индикатор подключения нагрузки»

Искать включатель освещения или розетку в темноте — дело малоприятное. В продаже появились бытовые включатели освещения, оснащенные индикаторами, подсвечивающими их местоположение. Немного усовершенствовав схему, такой индикатор можно превратить в индикатор подключения нагрузки.Индикатор подключения нагрузки (ИПН) представпяет собой устройство, встроенное вовнутрь розетки и индицирующее наличие контакта между вставленной сетевой вилкой от какого-либо бытового прибора и розеткой. Особенно удобен индикатор, если подключаемые приборы не имеют собственного сетевого индикатора. ИПН также полезен для радиоэлектронных изделий, у которых индикаторы включения находятся во вторичной цепи питания, поскольку позволяет проверить их входные цепи.ИПН состоит из:- датчика тока нагрузки на диодах VD2…VD6; — Г-образного фильтра R1-C1; — ключа на полевом транзисторе VT1; — блока индикации на элементах VD9, VD10, R2, HL1.Если к розетке XS1 не подключена нагрузка, то через диоды VD1…VD6 ток не протекает, накопительный конденсатор С1 разряжен и полевой транзистор VT1 закрыт. Кт838а схемы Ток стока VT1 равен нулю, индикатор HL1 не светится.При подключении нагрузки к розетке XS1 ток нагрузки протекает через встреч но-параллельно включенные диод VD1 и цепочку диодов VD2…VD6. Отрицательные полуволнысетевого напряжения проходят через VD1. а положительные — через VD2.. .VD6. Падение напряжения на диодах VD2…VD6 через резистор R1 поступает на накопительный конденсатор С1 и заряжает его до величины, превышающей напряжение отсечки полевого транзистора VT1. Транзистор VT1 открывается, и через его канал исток-сток, резистор R2, светодиод HL1 и диод VD9 протекает ток. Светодиод HL1 ослепительно светится, сигнализируя о подключении нагрузки. Резистор R2 является токоограничительным, диод VD9 запрещает протекание тока через нагрузку при обратных п… Смотреть описание схемы …

Рейтинг сетевых фильтров

Рейтинг был составлен на основании отзывов пользователей, к тому же, дополнительно учитывалось мнение экспертов и проведенные тесты, позволяющие оценить надежность, качество и функциональные свойства различных моделей сетевых фильтров

Для того чтобы отобрать номинантов в данный обзор, принимались во внимание такие их технические характеристики и параметры, как:

• Максимальная нагрузка;
• Количество розеток;
• Номинальная сила тока;
• Напряжение сети;
• Длина кабеля;
• Функции;
• Габариты;
• Цвет и др.

Также при составлении рейтинга бралось во внимание соответствии цены товара его техническим характеристикам и функциональным возможностям. Лучшие пылесосы с Алиэкспресс. Лучшие пылесосы с Алиэкспресс

Лучшие пылесосы с Алиэкспресс

Структурная и принципиальная схема основных частей блока

Обобщенная структурная схема импульсного БП.

На входе блока питания устанавливается сетевой фильтр. Принципиально на работу самодельного или промышленного импульсного блока питания он не влияет – все будет функционировать без него. Но отказываться от схемы фильтрации нельзя – из-за крайне нелинейной формы потребляемого тока импульсные источники интенсивно «сыплют» помехами в бытовую сеть 220 вольт. По этой причине работающие от этой же сети устройства на микропроцессорах и микроконтроллерах – от электронных часов до компьютеров – будут работать со сбоями.

Схема сетевого фильтра.

Назначение входного устройства — защита от двух видов помех:

• синфазной (несимметричной) – возникает между любым проводом и землей (корпусом) БП;
• дифференциальной (симметричной) – между проводами (полюсами) питания.

Фильтр, как и весь блок питания, на входе защищен предохранителем F (плавким или самовосстанавливающимся). После предохранителя стоит варистор – резистор, сопротивление которого зависит от приложенного напряжения. Пока входное напряжение в норме, сопротивление варистора велико и он не оказывает никакого действия на работу схемы. Если напряжение повышается, сопротивление варистора резко просаживается, что вызывает увеличение тока и сгорание предохранителя.

Статья по теме: Из чего состоит блок питания компьютера

Конденсаторы Cx блокируют дифференциальные помехи на входе и выходе фильтра в диапазоне до 30 МГц. На частоте 50 Гц их сопротивление велико, поэтому влияния на сетевое напряжение они не оказывают. Их емкость может быть выбрана от 10 до 330 нФ. Резистор Rd устанавливается для безопасности – через него разряжаются конденсаторы после отключения питания.

Синфазные помехи подавляет фильтр на Cy и L. Их значения для частоты среза f связаны формулой Томпсона:

f=1/(2*π*√L*C), где:

• f – частота среза в кГц (берется частота преобразования импульсника);
• L – индуктивность дросселя, мкГн;
• С – емкость Cy, мкФ.

Синфазный дроссель наматывается на ферритовом кольце. Обмотки одинаковые, мотаются на противоположных сторонах.

Конструктив синфазного дросселя.

В отличие от выходного фильтра, на расчет элементов фильтра защиты от помех номинальный ток БП не влияет, за исключением провода, которым наматывается дроссель.

После фильтра сетевое напряжение выпрямляется. В большинстве случаев используется стандартный двухполупериодный мостовой выпрямитель.

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.

Самостоятельное изготовление

Изготовить фильтр для магнитолы своими руками можно как по П-образной, так и по Т-образной и комбинированной схемам. В это устройство обязательно должны входить катушки индуктивности, играющие роль дросселей, и конденсаторы. Также для защиты от переполюсовки и гальванической развязки магнитолы от остальной бортовой сети можно включить диод, рассчитанный на 12 вольт и, как минимум, 10 А.

Чтобы изготовить фильтр электропитания автомобильной магнитолы, потребуются следующие детали:

• оксидные конденсаторы большой емкости;
• катушки индуктивности;
• печатная плата;
• жестяная или стальная коробка подходящих размеров;
• соединительные провода.

Перед самим фильтром впаивается диод. Провода, подсоединенные к аноду полупроводника и точке стыковки конденсатора и катушки, помечаются как входной и выходной соответственно. Конструкцию следует поместить в металлическую коробку. Она сыграет роль дополнительного электромагнитного экрана для защиты от шумов, вызванных искрением щеток и работой системы зажигания. Также к коробке нужно подпаять черный провод, соединяющийся с кузовом или минусовой клеммой аккумулятора.

Если используется готовый экранированный дроссель, то его корпус тоже нужно соединить с массой. При самостоятельном изготовлении катушки в ней должно быть не менее 12 витков провода с сечением от 0,9 до 1,5 мм. Для улучшения высокочастотной фильтрации параллельно оксидным конденсаторам включаются пленочные, емкостью 0,01 мкФ. Чем больше ток потребления автомобильного радио, тем толще должен быть провод в катушке, чтобы избежать ухудшения качества работы аудио устройства на большой громкости.

Детали устройства устанавливаются на печатной плате. Сборка самодельного сетевого фильтра для автомагнитолы своими руками осуществляется следующим образом:

1. Один вывод катушки или конденсатора подсоединяется к плюсовому проводнику питания. Можно подключить к катоду диода.
2. Противоположные концы деталей подключаются к общей точке, соединяемой с корпусом фильтра.
3. Соединение радиодеталей друг с другом осуществляется с помощью отрезков медного толстого провода в изоляции с обратной стороны платы.
4. К точке стыковки диода, катушки и конденсатора припаивается провод, подсоединяемый к входу питания автомагнитолы.
5. Металлический корпус фиксируется на плате при помощи заранее отогнутых язычков.
6. Все провода выводятся наружу через отверстия в плате или коробке.