Лінійний фільтр
Якщо ви читаєте або слухаєте рядковий фільтр, ви неодноразово стикаєтесь із зменшенням шуму та шуму в системах Hi-Fi. Сучасні рядкові фільтри мають набагато більш масштабні завдання. Наша сучасна технологія, зокрема, використовує високі частоти для бездротових мереж (WLAN) або для мобільної телефонії (DECT). Це створює небажані ефекти, які ми любимо демонізувати як електросмог. Кабельна мережа в стінах, а також заземлена водопровідна труба працюють як великі антени і піддають нас цьому випромінюванню в домашніх умовах. Лінійні фільтри пропонують ефективний спосіб запобігти поширенню електросмогу по електромережі.
Сучасні пристрої, такі як імпульсний джерела живлення та тиристорні контролери, також генерують високочастотні сигнали перешкод. З метою мінімізації їх поширення в електромережі, пасивні фільтри протилежний. Якщо ці пристрої працюють на загальній розетці позаду фільтра, вони все одно можуть заважати один одному. Тому високоякісні розетки використовують кілька фільтрів для окремих слотів або груп слотів. В результаті вони швидко стають надзвичайно дорогими і часто використовуються лише у високоякісних hi-fi системах.
Окрім блокування різних частот, лінійні фільтри також допомагають зменшити швидкі та короткі перенапруги. Накопичувальна ємність котушок та конденсаторів поглинає надлишок енергії і повертає її в мережу через короткий час, значно слабшаючи.
Тому лінійні фільтри можна використовувати для таких завдань:
- Фільтрування частот перешкод для чутливих споживачів (системи hi-fi, гітарні підсилювачі,.)
- Цільове блокування модульованих сигналів (PowerLAN)
- Захист від перенапруги від коротких імпульсів
- Зменшення поширення електросмогу
Побудова лінійних фільтрів
Лінійні фільтри завжди складаються з комбінації індуктивностей та ємностей, які перемикаються як електронний фільтр низьких частот. Блокована частота визначається розміром котушок і конденсаторів. Фільтр, який блокує все, крім нашої частоти мережі 50 Гц, практично неможливо реалізувати, але, на щастя, не є абсолютно необхідним.
Лінійний фільтр для демпфірування двотактних перешкод
Лінійний фільтр для гасіння загальномодових перешкод
Перешкоди, що тягнуться, впливають на споживача назад у мережу. Вони викликані регуляторами фазового кута, випрямлячами або напівпровідниковими реле і часто трапляються в діапазоні частот нижче мегагерц. Х конденсатор замикає високочастотні перешкоди, тоді як поздовжній дросель обмежує збільшення струму. Спільні режими перешкод впливають на споживача з мережі. Вони спричинені перетворювачами частоти, імпульсними джерелами живлення або кварцовими генераторами і виникають в діапазоні частот вище мега серця. Y конденсатори замикають високочастотні перешкоди на землю. Обмотки дроселя працюють на одному і тому ж феритовому сердечнику і, таким чином, забезпечують ефект компенсації струму.
Комбінований лінійний фільтр для гасіння постійних та двотактних перешкод
Тому перевірена схема захисту часто відповідає поєднанню обох фільтрів в одній схемі, як показано на малюнку вище.
Вимірювання
Діапазон відфільтрованих частот по суті визначається розмірами дроселя L та конденсатора Cx. Чим нижча частота для фільтрування, тим вище L і Cx повинні бути розміреними. Ви завжди стикаєтесь з технічними обмеженнями. Котушки, що поздовжньо перемикаються, повинні нести весь струм. Тому перетин повинен бути досить великим. При великій кількості витків для цього потрібно багато місця, ваги і коштує багато міді. Паралельно підключений конденсатор повинен, у свою чергу, мати відповідну діелектричну міцність. Залежно від просторових потреб, ємність Cx може бути збільшена в розумних межах, щоб заощадити на дроселі L.
Лінійні фільтри характеризуються загасанням. Це результат прямого порівняння між входом і виходом фільтра. Цей коефіцієнт не має одиниці. Оскільки часто доводиться описувати великі площі, використовується логарифмічний поділ в дБ. Оскільки загасання залежить від частоти, фільтр не може бути описаний зі значенням, а лише з частотною кривою. У наведеному нижче прикладі описана поведінка частоти 5 різних лінійних фільтрів.
Джерело: Wrth Elektronik
Діаграма лінійного фільтра
Розрахунок цієї частотної кривої практично неможливий через безліч вторинних ємностей, пов'язаних з конструкцією, та вторинних індуктивностей фільтра. Тому виробники фільтрів вимірюють свій фільтр після повної фізичної структури, щоб мати змогу точно створити цю криву.
практика
Лінійні фільтри очищають електрику в нашому домогосподарстві від піків напруги та модульованих високочастотних сигналів. Якщо ці сигнали будуть використовуватися, як у прикладі мережі живлення, тоді не потрібно використовувати фільтр. Однак лінійний фільтр можна використовувати саме там, де ці сигнали більше не потрібні. Це можна зробити з міркувань безпеки, оскільки електросмог повинен бути зменшений або тому, що ці сигнали негативно впливають на інших споживачів.
Інтерференційні імпульси різних пристроїв мають низький розкид, оскільки падіння напруги для високих частот на мідних лініях набагато вище, ніж у 50 Гц нашого змінного струму. Фільтри завжди необхідні там, де імпульси перешкод і модуляція даних знаходяться близько один до одного.
Джерела безперебійного живлення (ДБЖ) в режимі онлайн генерують абсолютно нову синусоїду для джерела живлення. Вони завжди діють як фільтр і не потребують підключення через інший мережевий фільтр.
Найсучасніший лінійний фільтр у цьому магазині - DPRO 230 F від Dehn + Séhne. Він розроблений як перехідник і часто інтегрований перед розетками. Компанія Dehn описує загасання на основі контрольної частоти 1 МГц. Знову розрізняють фільтр між провідниками (симетричний) та фільтр між провідником та землею (асиметричний). DPRO 230 F заданий із симетричним ослабленням? 54 дБ та асиметричним затуханням? 42 дБ при f = 1 МГц.