Устройство сетевого фильтра с кнопкой


Что такое сетевой фильтр? — это относительно недорогое устройство, предохраняющее достаточно ценные электроаппараты отперегрузок по току, высокочастотных и импульсных помех, аномального напряжения (повышенного или пониженного относительно нормы).

Основная задача фильтра — пропустить через себя переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 В, а всяким выбросам напрочь закрыть дорогу. Выбросов же в сети великое множество, и возникают они по разным причинам.

Например, включился холодильник, т.е. сработало пусковое реле его компрессора. В момент включения компрессор (электродвигатель) потребляет ток, в десятки раз (в 20…40 раз) превышающий тот, что указан в паспорте. На этот миг в сети возникает “просадка’’ напряжения с последующим всплеском (рис.1) — вот и помеха!

Даже включение обычных лампочек в люстре приводит к возникновению, вроде бы, незаметных помех такого же характера. Они в момент включения потребляют ток, примерно в 10 раз больший номинального (пока спираль холодная).

Самое неприятное то, что амплитуда напряжения помехи может исчисляться сотнями, а то и тысячами вольт. Этого вполне хватит, чтобы “спалить” какое-либо чувствительное устройство.


Напряжения с последующим всплеском

Рис. 1. Напряжения с последующим всплеском.

Как же эту ситуацию предотвратить? Вот тут на арене и появляются сетевые фильтры питания! Они способны “проглотить” все вредные выбросы питающего напряжения.

Справедливости ради надо отметить, что медленные провалы напряжения ни один фильтр питания скомпенсировать не способен (для этой цели служат стабилизаторы напряжения).

Но наиболее опасными для аппаратуры являются все же импульсные помехи.

Принципиальная схема

На рис.2 приведена типовая схема сетевого фильтра питания. На ней показана трехпроводная (европейская) сеть питания: “фаза” — “ноль” (“нейтраль”) — “земля”. Сразу на входе фильтра стоит варис-тор VR1.

Его задача — подавить высоковольтные выбросы напряжения сети. При появлении такого выброса электрическое сопротивление варистора резко падает, и он замыкает через себя эту помеху, не позволяя ей пройти дальше. Следом включены дроссель Т1 и конденсаторы С1, С2, СЗ, образующие LC-фильтр.

Сопротивление дросселя возрастает с увеличением частоты тока, а конденсаторов падает, так что все высокочастотные помехи задерживаются или “стекают” в землю.

Помехи могут возникать не только между сетевыми проводами (“фазой” и “нейтралью”), их отфильтрует конденсатор С3, но и между “фазой” и “землей”, а также возможны помехи “нейтоаль» — “земля”. Для эффективного подавления таких помех служат конденсаторы С1 и С2.


Типовая схема сетевого фильтра питания

Рис. 2. Типовая схема сетевого фильтра питания.

При отсутствии земли общая точка конденсаторов С1 и С2 “висит” в воздухе, что приводит к созданию ими и дросселем Т1 паразитного колебательного контура, который начинает излучать высокочастотное электромагнитное поле, становясь источником потенциальной опасности для расположенной рядом радиоаппаратуры.

Схема сетевого фильтра без заземленных конденсаторов и связи с землей

Рис. 3. Схема сетевого фильтра без заземленных конденсаторов и связи с землей.

Поэтому в двухпроводной сети применяются фильтры без этих конденсаторов и связи с “землей” (рис.З). Типовая амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) сетевого фильтра показана на рис.4. Из этого графикавидно, что чем выше частота помех, тем эффективнее они подавляются.


График зависимости

Рис. 4. График зависимости.

Стоит остановиться на одной особенности фильтров питания. Речь пойдет все о той же “земле”. Существует целый класс сетевых фильтров, у которых заземляющий провод не имеет никакой связи с внутренней схемой, кроме соответствующих контактов самих евророзеток и заземляющего контакта евровилки.

Этим достигается важное преимущество: при работе от сети с заземлением все розетки фильтра заземлены, как и положено. Но в случае отсутствия “земли” в сетевой розетке (типичный случай отечественной сети питания) все розетки фильтра объединены между собой по заземляющему контакту (естественно, сам фильтр при этом не заземлен). Почему это важно?

Представим, например, схему подключения различной периферии к компьютеру, показанную на рис. 5а (типичный случай — подключены принтер, сканер, внешний звуковой усилитель И Т.П.).

Это — идеальная схема: все подключено к заземленной сети питания, потенциалы корпусов устройств одинаковы (равны нулю), поскольку соединены с “землей”. В случае возникновения пробоя или повреждения изоляции любого из устройств “лишнее” напряжение уйдет в землю.

Схемы подключения различной периферии к компьютеру


Рис. 5. Схемы подключения различной периферии к компьютеру.

Теперь возьмем схему соединений для случая сети без заземления (рис.5б). Как видно, провод заземления отсутствует, и единственной связью корпусов устройств является слаботочный интерфейсный кабель (точнее, его экранирующая оплетка).

При разности потенциалов корпуса компьютера и внешнего устройства (а такое наблюдается сплошь и рядом!) уравнительные токи, текущие от большего потенциала к меньшему, могут легко “выжечь” входные и выходные порты соединенных устройств.

Таких случаев встречается множество. Самый распространенный — выгорание входа или выхода звуковой карты в случае подключения ее к внешнему источнику сигнала или к усилителю звука.

Для решения проблемы нужно подключить эти устройства к “европейскому” удлинителю, даже не соединенному (за неимением) с внешней “землей” (рис,5в). Здесь электрические потенциалы всех устройств выровнены, сквозные токи выберут себе более легкий путь через заземляющие контакты евророзеток, и ничего страшного не произойдет.

Основные параметры сетевых фильтров

Сечение подводящих проводов. Чаще всего сетевой фильтр (рис.6) выпускается с сечением жил порядка 0,75 или 1 мм2. Такое сечение считается достаточным, поскольку максимальный ток нагрузки, на который рассчитывается фильтр, обычно не превышает 10 А.

На такой ток устанавливается и предохранитель. При необходимости можно найти сетевой фильтр повышенной мощности, сечение жил проводов которого достигает 1,5 мм2. Предохранитель у такого устройства — на номинальный ток 16 А.


Типичный сетевой фильтр-розетка

Рис. 6. Типичный сетевой фильтр-розетка.

Длина подводящего провода сети. Стандартизованная длина сетевого провода фильтра-180 см. У отдельных моделей она может равняться 190 см, 300, а то и 500 см. Количество розеток. Обычно их 4…6 штук (рис.7).

Как правило, все розетки-с заземляющими “ушками” (типа “евро”). Встречаются фильтры с розетками разного типа (1 -универсальная и 4, 5 — “евро”, рис.8).

Набор розеток

Рис. 7. Набор розеток.

Число и типы предохранителей. Предохранители включаются в сетевой фильтр для защиты от перегорания варисторов при больших импульсных помехах и отключения потребителей при коротком замыкании или длительной перегрузке нагрузочных цепей.

Для большей надежности отдельные изготовители, помимо термопредохранителей, устанавливают еще и самовосстанавливающиеся быстродействующие предохранители (на базе полупроводниковой металлоорганики).

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.

Пример фильтра с евро-розетками

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.

Самодельные сетевые фильтры

Нередко имеющиеся в продаже дешевые фильтры на самом деле фильтрами не являются. Например, фильтр-удлинитель (рис.9). Там внутри находится лишь варистор, ограничивающий кратковременные высоковольтные импульсы, которые иногда возникают в сети, и токовый размыкатель, срабатывающий при протекании большого тока (рис 10).

Фильтр-удлинитель

Рис. 9. Фильтр-удлинитель.


Что внутри фильтра-удлиннителя

Рис. 10. Что внутри фильтра-удлиннителя.

На корпусе есть кнопка, которую нужно нажать, чтобы снова замкнуть размыкатель, если он сработал. Для превращения этого удлинителя в полноценный фильтр внутрь нужно встроить фильтрующие цепи.

На исходной схеме (рис.11а) S1 -токовый размыкатель, VR1 — варистор типа 471 (числом кодируется максимальное напряжение, а от диаметра зависит максимальная энергия подавляемого импульса).

Схема фильтрующих цепей для встраивания в удлиннитель-розетку

Рис. 11. Схема фильтрующих цепей для встраивания в удлиннитель-розетку.

В доработанном варианте (рис. 11 б) добавляется RLC-фильтр. Катушки L1 и 12 вместе с конденсаторами С1 и С2 образуют LC-фильтр.

Индуктивное сопротивление катушек растет на высоких частотах. Чтобы ослабить и низкочастотные помехи, последовательно с катушками включены резисторы R1 и R2. Резистор R3 разряжает конденсаторы при отключении фильтра от сети. При сборке фильтра (рис. 12) варистор оставляется штатный (типа 471, диаметром 6…10 мм).

Чем больше сопротивление резисторов R1 и R2, тем лучше фильтрация, но больше их нагрев и потери напряжения в фильтре. Поэтому сопротивление резисторов выбирается в зависимости от суммарной мощности, потребляемой всеми теми устройствами, которые будут подключаться к фильтру (при указанных номиналах РНагр.макс=250 Вт).


Дроссели L1 и L2 — промышленные высокочастотные, типа ДМ-1 индуктивностью 50…100 мкГн. Конденсаторы — пленочные, типа К73-17 или аналогичные (импортные меньше по габаритам) емкостью не менее 0,22 мкФ (больше 1 мкФ тоже не нужно). Сопротивление резистора РЗ — не критично (от 510 кОм до 1,5 МОм).

Дополнительно на сетевой провод возле самого удлинителя желательно одеть ферритовую шайбу (удобнее всего разрезную на защелках — рис.13).

Сборка фильтра

Рис. 12Сборка фильтра.

Ферритовая шайба

Рис. 13. Ферритовая шайба.

Другой вариант схемы помехоподавляющего сетевого фильтра приведен на рис. 14. Для большей эффективности он состоит из двух соединенных последовательно звеньев.

Первое (конденсаторы С1, С4, С5, С8, С9 и двухобмоточный дроссель 12) отвечает за подавление помех частотой выше 200 кГц.

Второе звено (двухобмоточный дроссель И с остальными конденсаторами) подавляет помехи, спектр которых простирается ниже указанной частоты (вплоть до единиц килогерц).


Схема помехоподавляющего сетевого фильтра

Рис. 14. Схема помехоподавляющего сетевого фильтра.

Благодаря магнитной связи между обмотками дросселей происходит подавление синфазных помех (тех, что наводятся одновременно на оба сетевых провода или излучаются ими).

Поэтому обмотки каждого дросселя должны быть одинаковыми и симметрично намотанными на магнитопроводы. Важно обеспечить правильную фазировку обмоток.

Их начала обозначены на схеме точками. Дроссель L1 намотан на ферритовом магнитопроводе Ш12×14 с самодельным каркасом из злектрокартона сложенным вдвое проводом ПЭЛШО 00,63 мм. Обмотка содержит 87 витков. Марка феррита, к сожалению, неизвестна. Измеренная прибором 1.Р235 индуктивность каждой обмотки — около 20 мГн.

Для дросселя 1.2 использован броневой магнито-провод Б22 из феррита 2000НМ1. Его обмотки содержат по 25 витков и намотаны тем же проводом и таким же образом, что и обмотки дросселя L1. Индуктивность каждой обмотки дросселя L2 — 120 мкГн.

Конденсаторы первого звена фильтра — слюдяные. Поскольку малогабаритных конденсаторов такого типа требующейся для фильтра емкости на нужное напряжение не существует, пришлось соединить попарно-параллельно конденсаторы КСО-5 меньшей емкости.

Аналогичное решение, но с попарно-последовательным соединением конденсаторов С2, С3 и С6, С7 (пленочных зарубежного производства), принято и во втором звене фильтра для обеспечения нужного рабочего напряжения.

Подключенные параллельно конденсаторам резисторы R1…R4 выравнивают приложенные к ним напряжения и обеспечивают быструю разрядку всех конденсаторов после отключения фильтра от сети. Конденсатор С9 — типа К78-2. Плата фильтра помещена в заземленную металлическую коробку.

Материал подготовил В. Новиков. РМ-07-12, 08-12.

Источники информации:


  1. electroclub.info
  2. corumtrage.ru
  3. potrebitel.ru

Источник: RadioStorage.net

Сетевые помехи, как они возникают. Устройство сетевого фильтра, назначение его элементов. Особенности сетевых фильтров.

Как устроены и работают сетевые фильтрыТеория вопроса

Переменный ток в бытовой сети является синусоидальным. Это означает, что изменение напряжения, а, следовательно, и тока, происходят по синусоиде, то есть по плавной дуге, симметрично колеблющейся вокруг оси времени. За одну секунду напряжение в розетке меняет свое значение от +310 до -310 вольт пятьдесят раз. Так по идее работает сеть переменного тока 220 вольт 50 герц.

Однако если мы посмотрим на осциллограмму напряжения в нашей розетке, то убедимся, что до идеала ей совсем далеко. Какая там синусоида!? Непрерывные пики, импульсы, искажения формы, изменения амплитуды, броски и скачки – вот что мы увидим. Все это очень портит картину и способно вывести из строя бытовую технику. Последнее, прежде всего, относится к музыкальным центрам, телевизорам, блокам питания радиотелефонов и других устройств.

Причин для искажения синусоиды напряжения питающей сети есть очень много. Это включение-выключение мощных электроприемников, атмосферные перенапряжения, короткие замыкания по высокой стороне трансформаторной подстанции, а также различные сложные переходные процессы.

Из курса математики известно, что любую сложную функцию можно представить в виде сходящегося тригонометрического ряда Фурье. Это означает, что наша искаженная синусоида – это просто сумма других, самых разных синусоид, каждая из которых имеет свою частоту и амплитуду. А нам для безопасной и надежной работы нашей бытовой техники нам нужно оставить только одну синусоиду – с амплитудой в 310 вольт и частотой 50 герц. Все остальные синусоиды или, как принято говорить, гармоники нам надо подавить, разрядить и не пропустить к электроприемнику.

Кроме этого, есть еще и особый вид апериодических помех, которые не поддаются ни прогнозированию, ни описанию при помощи математических функций. Это импульсные броски напряжения – очень кратковременные, но значительные его возрастания. Они могут возникнуть абсолютно в любой момент времени и, разумеется, тоже не идут на пользу бытовой технике. Поэтому импульсные помехи тоже необходимо подавить.

Как устроены и работают сетевые фильтрыДля решения этих двух задач и используются сетевые фильтры. Они защищают оборудование от высокочастотных, низкочастотных и импульсных помех в сети. Но как они работают?

Устройство сетевого фильтра

Если сопротивление резисторов никак не зависит от рода тока, проходящего через них, то реактивное сопротивление таких элементов цепи, как емкость и индуктивность находится в прямой зависимости от частоты тока. Например, сопротивление катушки индуктивности резко возрастает для токов большой частоты.

Это свойство индуктивности как раз и используется в сетевых фильтрах для подавления высокочастотных помех – синусоид с маленькими периодами. Достаточно разместить последовательно нагрузке две катушки – в нулевой и в фазный проводник. Индуктивность каждой может быть примерно 60-200 мкГн.

Низкочастотные помехи могут гаситься активным сопротивлением катушек индуктивности, или отдельными резисторами, которые также располагаются последовательно нагрузке. Сопротивление таких резисторов не должно быть большим, иначе на них будет иметься существенное падение напряжения. Поэтому резисторы для подавления низкочастотных помех должны иметь сопротивление максимум 1 Ом.

Однако наиболее эффективными против сетевых помех являются фильтры, которые носят условное название LC. Они не ограничиваются одними лишь катушками индуктивности, а включают в себя конденсатор емкостью 0,22 – 1,0 мкФ, включенный параллельно нагрузке. Номинальное напряжение конденсатора должно быть выбрано хотя бы с двукратным запасом относительно напряжения сети, чтобы учесть перепады этого напряжения.

Действие фильтров LC напрямую связано с двумя законами коммутации: катушка L подавляет резкие изменения тока, а конденсатор С гасит высокочастотные колебания напряжения.

Но у нас остаются еще и импульсные кратковременные помехи. С ними можно справиться с помощью особого полупроводникового элемента, имеющего нелинейную вольт-амперную характеристику – варистора. На низком напряжении варистор ведет себя как резистор очень большого сопротивления и ток практически не пропускает. Но если напряжение возрастает до уровня номинального для варистора, то его сопротивление резко снижается – он пропускает через себя импульс тока.

Таким образом, если варистор включить в параллель нагрузке, то он будет «брать на себя» импульсы высокого напряжения, шунтируя нагрузку на время их воздействия. Номинальное напряжение варистора при этом должно быть около 470 вольт.

сетевой фильтрИтак, сетевой фильтр для более-менее успешной работы должен содержать в себе: две катушки индуктивности 60-200 мкГн, включенные последовательно защищаемой нагрузке, а также варистор на 470 вольт и конденсатор на 0,22 – 1,0 мкФ, включенные параллельно. При необходимости в цепь можно включить и резисторы для подавления помех низкой частоты на 1 Ом максимум. Токовый номинал элементов цепи нужно подбирать в зависимости от мощности нагрузки.

Практика

Подавляющее большинство дешевых сетевых фильтров, знакомых нам в быту, на поверку сетевыми фильтрами не являются. Они содержат в своем составе только варистор и биматаллический контакт для максимально-токовой защиты.

Но такие фильтры легко поддаются доработке, если вооружиться паяльником и собрать все необходимые перечисленные элементы для сборки контура LC.

Мощность большинства сетевых фильтров невелика. Это связано с тем, что катушки индуктивности и прочие элементы фильтра для большой нагрузки будут слишком громоздки и дороги. Зачастую для электроприемников большой мощности вообще можно использовать только фильтры, являющиеся полупроводниковыми преобразователями. И цена таких фильтров будет значительно выше, также как и сложность их устройства.

К счастью, мощные бытовые электроприемники не нуждаются в защите от сетевых помех. И плите, и утюгу, и чайнику совершенно нет никакого дела до качества электроэнергии, которую они получают. Поэтому и сетевые фильтры им не нужны.

А компьютеры, телевизоры, музыкальные центры потребляют очень мало энергии, и для их защиты достаточно отдельного сетевого фильтра с номинальным током всего в несколько ампер.

Александр Молоков

Источник: electrik.info

Что-то в последнее время у меня в блоге зачастили статьи по поводу выхода из строя то одного электрического устройства, то другого. И на сей раз я не сделаю исключения.

Был, да жил, у меня сетевой фильтр UNIVersal с гордой надписью Made in Russia. От него запитывались кухонные электроприборы, чайник там электрический, посудомойка, да микроволновка. Сетевой фильтр имел встроенный ограничитель мощности на целых 10 А или, в переводе на бытовой язык, на 2200 Вт. Иногда он срабатывал, особенно если одновременно включить микроволновку да чайник. И срабатывал, впрочем, по делу, ведь один чайник тащил из сети энергии на искомые 2 кВт и совершенно от этого не щурился.

И вот, в один прекрасный момент, включаю я чайник, дабы изготовить немного кипяточку для дальнейшего целомудренного употребления. А из сетевого фильтра, в районе кнопки сброса перегрузки, как посыпят искры, да подлый ядовитый дымок, что я даже немного перепугался. А опосля локального свето-дымо представления сетевой фильтр уже не мог справляться со своими заявленными функциями. Лампочка в кнопке еще хоть как-то светила, а вот любая нагрузка приводила к полному отключению всего фильтра. Кнопка же сброса так и оставалась в поднятом состоянии и ни коим образом не желала фиксироваться в рабочем положении.

Ну, что дело плохо, я догадался весьма быстро, и стремительным ежиком метнулся в ближайший электронный супермаркет за новым фильтром с защитой (им стал фильтр APC от Schneider Electric), а старый подверг разборке с целью выяснения что же там такого унутри произошло.

Вскрыть корпус отечественного фильтра труда не составило, добраться до ограничителя мощности, впрочем, тоже. Кстати, такие ограничители называют еще брейкерами, ведь они разрывают защищаемую линию, если вдруг что-то пойдет не так.

Итак, внутри у фильтра я не обнаружил каких-то уж вопиющих «соплей» или нарушений. Все сделано вполне добротно. Большая и крепкая кнопка, везде применяется пайка или зажим под болт с обязательным гильзованием гибких проводников. К отключаемым ножкам кнопки припаян варистор. Его назначение — минимизировать риск подгорания контактов кнопки при отключении ею индуктивной нагрузки. Так как варистор подключен между «фазой» и «нулем» на кнопке, то он выполняет еще одну функцию. В случае существенного скачка напряжения он замкнет ноль на фазу и на линии обязан будет сработать автоматический выключатель, если по какой-то причине встроенный брейкер не успеет отключить фильтр ранее.

Но вернемся к самому ограничителю мощности. Он, разумеется, изготовлен в Китае. На «быстром Алике» точно такие же модели продаются оптом. У него всего два входа, так как подключается он в разрыв проводника. На фото, кстати, видно, что подключен он задом наперед, к ножке Load подключен провод, идущий из сети, а к Line провод с кнопки. Но неверное подключение на работоспособность брейкера не оказывает, поскольку работает он по тепловому принципу. Точно так же, как и большинство автоматов у нас на лестничных клетках. При протекании через элемент контроля сверхтока, он, элемент, нагревается и разрывает контакт в проводнике. Отключение контакта происходит по причине деформации металлического элемента от повышенной температуры.

На фото, в качестве чувствительного к температуре элемента используется пластина M5J14. Пластина при превышении температуры изгибается и освобождает собственно сам подпружиненный «замыкатель» цепи. На фото разобранного брейкера видно, что от перегрева пластина даже отпаялась от одного из контактов. А сам размыкатель лишился полвины своей контактной группы. Она просто испарилась под воздействием могучей силы электрического тока.

Почему так произошло? У всего есть свой ресурс, в том числе и у брейкеров. Некоторое время он исправно работал, но нагрузки, близкие к максимальным, провоцировали ухудшение контакта между контактной группой замыкателя и пластины, в результате постепенно сопротивление между ними росло до тек пор, пока не превысило критический порог, после которого при подключении мощной нагрузки выделилось слишком много энергии в виде тепла. И самые нежные части контактора просто испарились.

Что же до APC? А там используется улучшенная схема, лишенная, я надеюсь, недостатков простейших механических брейкеров и новый фильтр исправно прослужит мне не один год. Разобрать APC все равно нельзя. Ушлые немцы французы применили там хитрые винты, которые обычной отвертке не по зубам.


Опубликовано автором kvv в следующих категориях:
железо статья

Источник: blog.kvv213.com


сетевой фильтр для компьютераМногие считают, что сетевой фильтр для компьютера является обычным удлинителем с большим количеством розеток, как правило, от 4-х и более.  Это не так.

На самом деле, сетевой фильтр – это устройство, которое предназначено для защиты компьютера от импульсных и высокочастотных помех в электрической сети 220В. Поэтому на вопрос: «Нужен ли сетевой фильтр для компьютера?» можно, не задумываясь, ответить: «Да, нужен».

Статья получилась объемная, ибо необходимо было рассмотреть следующие моменты:

  • Введение: а как без него понять, зачем это и почему так?
  • Устройство сетевого фильтра
  • При медленных перепадах напряжения
  • Защита от помех
  • Технические особенности сетевого фильтра
  • Как выбрать сетевой фильтр для компьютера?
  • Это нужно знать!
  • Информация только для владельцев ноутбуков

Введение

В бытовой электрической сети, хоть и декларируется напряжение 220 вольт (220В), но оно далеко не всегда таково. Это напряжение может плавно или скачкообразно повышаться и понижаться. Плавные повышения вредны для компьютерного оборудования, особенно если это большие повышения. При напряжении в сети выше 230-235 вольт компьютеру приходится «не сладко», это плохой режим его эксплуатации.

Также вредны и плавные понижения напряжения в сети. При понижении напряжения в электрической сети ниже 190-200 вольт компьютерное оборудование тоже начинает работать с повышенной нагрузкой.

Но все-таки плавные изменения напряжения не так вредны, как резкие скачкообразные изменения напряжения как в одну сторону (повышение), так и в другую сторону (понижение).

Говоря на языке электротехники, скачкообразные изменения напряжения в электрической сети приводят в компьютере и в других бытовых приборах к появлению так называемых «переходных процессов». Предположим, напряжение в электрической сети резко повысилось на 5-10 вольт и затем также скачкообразно понизилось на 5-10 вольт.  Казалось бы, ну и что, ведь изменения напряжения совсем маленькие, всего 5-10 вольт. Но не тут-то было.

Дело в том, что чем резче происходит изменение напряжения, тем сильнее будут эти самые переходные процессы в компьютерном оборудовании. Эти переходные процессы могут вызывать уже внутри компьютера скачки напряжения на 1-2 порядка больше, чем исходные перепады напряжения на 5-10 вольт.

Почему так происходит? Это своего рода инерция, только не в механике, а в электрике. На входе напряжение скакнуло совсем чуть-чуть, но за очень короткий промежуток времени. А на выходе, уже «внутри» компьютера это «отзывается» гораздо более сильными скачками.

Кстати, наверное, вы обратили внимание, что в поездах под электрическими розетками 220В написано, что не гарантируется безопасная работа любого оборудования, кроме электробритв. Это связано с теми же переходными процессами.

В поезде нет переменного напряжения 220В, оно там создается «искусственно». И переменное напряжение в поезде изменяется от +220В до -220В скачкообразно (при переменном напряжении полярность напряжения с «+» на «-» меняется 50 раз в секунду!), не как это происходит в электрической сети дома. Это может приводить к переходным процессам в компьютерах и гаджетах, подключаемых к электрической сети вагона поезда, и может привести к поломке устройства. Об этом и предупреждает железная дорога своих пассажиров.

Так что импульсные помехи, скачки напряжения в сети 220В вредны для компьютеров, и с ними надо бороться. Для этого служит сетевой фильтр.

Устройство сетевого фильтра

В конструкции сетевого фильтра предусмотрено два «фильтрующих» блока. В первом находятся так называемые варисторы – это полупроводниковые приборы, активное сопротивление которых напрямую зависит от напряжения. Чем выше на входе напряжение, тем меньше сопротивление варистора.

Предположим, в электрической сети 220В возник резкий скачок напряжения вверх, оно стало больше 220В. В этом случае варисторы автоматически уменьшают собственное сопротивление, поэтому они берут на себя часть «лишней» энергии, часть «лишнего» электрического тока, преобразуя все это «лишнее» в тепло. Это позволяет уберечь компьютер от повышения напряжения в электрической сети.

Второй фильтрующий блок представляет собой фильтр емкостного типа, состоит он из так называемых конденсаторов. Конденсаторы забирают в себя излишнюю энергию, которая выделяется при скачках напряжения вверх, и отдают эту энергию обратно при скачках напряжения вниз.

Таким образом, они как бы сглаживают скачки напряжения, делая их меньше и, что важнее, намного спокойнее. Вверх – медленнее, вниз тоже медленнее. Получается, что вместо резких скачков получаем плавное «качание», как на волнах, что гораздо менее вредно для компьютеров.

Вывод:

электрический ток, проходя через сетевой фильтр, попадает в компьютер изрядно сглаженным, «очищенным» от резких колебаний и перепадов.

Как говорится, что и требовалось доказать!

При медленных перепадах напряжения

Если напряжение в  сети повышается или понижается медленно, то сетевой фильтр этого, как бы, не замечает. Он не сглаживает и не фильтрует такие медленные перепады. Для этого сетевой фильтр не годится. Тут уже нужен стабилизатор напряжения.

Функцию стабилизатора напряжения, как правило, выполняют так называемые источники бесперебойного питания (ИБП). Это тяжелые устройства, которые продаются в магазинах по продаже компьютеров. Они действительно тяжелые по весу, потому что в их состав входит мощная аккумуляторная батарея, способная достаточно длительное время автономно поддерживать электропитание 220В при полностью отключенной электрической сети 220В.

При повышении внешнего напряжения источник  бесперебойного питания автоматически снижает его уровень до приемлемого. При очень сильном повышении внешнего напряжения он автоматически отключается от сети 220В и переходит на работу от аккумуляторной батареи. Аналогично ИБП «борется» с понижением напряжения, вплоть до его полного отключения. Он повышает его до требуемого уровня за счет энергии аккумуляторной батареи.

Сетевой фильтр не умеет этого делать, он для этого не предназначен. Но некоторые сетевые фильтры умеют автоматически отключаться от сети 220В, если напряжение в этой сети опустится ниже или поднимется выше определенного порога. Как правило, вверх – это свыше 250 вольт, вниз – ниже 180 вольт. И это тоже определенная защита компьютеров от поломок из-за проблем с электрической сетью 220В. Спасибо сетевому фильтру для компьютера!

Защита от помех

Кроме перепадов напряжения, в бытовой электрической сети полно помех. Они бывают импульсные, очень резкие и короткие, с амплитудой, доходящей до 6000 вольт! Такие мощные импульсы могут вывести из строя очень чувствительные микросхемы компьютеров.

А бывают не сильные, но очень высокочастотные. Настолько высокочастотные, что эти помехи могут оказывать прямое воздействие на работу компьютерного оборудования. Компьютер может воспринимать эти помехи как внутренние сигналы, может начать реагировать на них, что приводит к зависаниям, остановкам в работе и другим подобным сбоям.

Сетевой фильтр успешно борется и с импульсными помехами, и с высокочастотными помехами, сглаживая их и превращая в совершенно безопасные для компьютера перепады напряжения.

Технические особенности сетевого фильтра

Большинство моделей сетевых фильтров рассчитано на максимальный электрический ток в 10А. С расчетом на него и устанавливается предохранитель. Этого вполне достаточно для подключения ПК и его периферии. Но может быть совершенно недостаточно, если к сетевому фильтру подключить электрический утюг, микроволновую печь и т.п. мощные устройства.

Нельзя подключать к сетевому фильтру подобные устройства. Не нужно воспринимать сетевой фильтр, как банальный удлинитель.

Компьютер, ноутбук, планшет, телевизор, роутер, принтер, зарядку для телефона или смартфона подключаем к сетевому фильтру.

Остальное, включая утюги, обогреватели, пылесосы, СВЧ-печи, никогда НЕ подключаем к сетевому фильтру. Он для этого не предназначен!

Зачем для утюга сглаживать перепады напряжения? Он от этого не станет лучше гладить. Или зачем пылесос защищать от высокочастотных помех, которые он сам же и создает?!

Как выбрать сетевой фильтр для компьютера?

При выборе стоит обратить внимание на следующие моменты:

  • сетевой фильтр длина провода,
  • кнопка включения, отключения с лампочкой,
  • количество розеток,
  • не путать с обычным удлинителем.

Немного об электрическом проводе сетевого фильтра. Стандартная длина провода сетевого фильтра 180 см, хотя есть модели с проводом на 3 и 5 метров. Модели с длинным проводом более практичны. В тоже время, если большая длина провода не нужна, то лучше взять модель с более коротким проводом. Так лишние провода не будут «болтаться» по квартире или офису.

как выбрать сетевой фильтр

Есть еще кнопка включения и выключения сетевого фильтра. Очень удобно, можно включать и отключать сетевой фильтр, не вынимая вилку сетевого фильтра из розетки. Особенно, если розетка расположена в неудобном месте, под столом, около плинтуса, за шкафом и т.п.

Опять же лампочка, сигнализирующая о включении и выключении сетевого фильтра – тоже важная и полезная деталь. Всегда наглядно видно, включен сетевой фильтр или выключен. Если компьютер не включается, проверьте в первую очередь, подключен ли он к сети 220В! Сигнальная лампочка здесь весьма кстати.

Количество розеток сетевого фильтра тоже важная особенность. Розеток должно хватать для подключения всех компонентов вашего компьютера: системный блок, монитор, принтер, роутер, сканер и т.п. Иначе понадобятся дополнительные удлинители,  это приведет к хаосу проводов. Лучше заранее все рассчитать, и выбрать подходящую модель сетевого фильтра.

И еще.

Не надо путать сетевой фильтр и обычный удлинитель с несколькими розетками. Внешне эти устройства выглядят очень похоже, отличить трудно.

Но обычные удлинители не выполняют никаких функций защиты от скачков напряжения и от помех. При этом удлинители тоже могут иметь выключатель с лампочкой, чем они еще больше становятся похожими на сетевые фильтры. И по цене удлинители, как правило, дешевле сетевых фильтров, поскольку  внутри них нет никакой электроники, защищающей компьютер от скачков напряжения и от помех.

Это нужно знать!

Сетевой фильтр защищает компьютерное оборудование от импульсных скачков напряжения и высокочастотных помех. Чаще всего именно через него компьютер подключают к электросети. Но какой бы качественный сетевой фильтр не был, он не может обеспечить 100-процентную защиту от всех недостатков  бытовой электросети.

C задачей 100-процентной защиты компьютерного оборудования от проблем с бытовыми электрическими сетями может справиться только стабилизатор напряжения и некоторые модели ИБП по-русски (сокращение от Источник Бесперебойного Питания) и UPS по-английски.

Источник: www.compgramotnost.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.