Сторінка ембеддера - мережеві фільтри і помехоподавляющие конденсатори

Наше завдання зробити так, щоб перешкод не "захотілося» залазити в «ніжні місця» наших схем, але дати току перешкод текти туди, куди він «хотів» текти (в нейтраль, наприклад). З іншого боку, можна не доводити мережу до плачевного стану, не випускаючи перешкоди за межі пристрою.

Для того, щоб зменшити перешкоди, застосовують фільтри. Тип фільтра і навіть його розташування залежить від конкретного випадку. Наприклад, якщо перешкоди створюються одним джерелом (двигуном, наприклад), то найкраще помістити фільтр ближче до цього джерела - замкнути струм перешкоди (як на малюнку вище).

Якщо перешкоди створюються розподіленої схемою в металевому корпусі (комп'ютерний блок живлення), то фільтр краще помістити якомога ближче до кабелю живлення - замкнути струм перешкоди всередині корпусу і з'єднати корпус з самим "чистим" місцем схеми, щоб він сам не випромінював.

На малюнку - типова схема фільтра комп'ютерного блоку живлення. Червоним показаний шлях випромінюваної перешкоди, а зеленим - перешкоди, що передається по дротах.

Перешкода має дві складових - синфазну і протифазні.

Протифазні складова перешкоди - це напруга перешкоди між фазою і нейтраллю. Для її придушення використовуються конденсатори типу X. Сама назва X походить від англійського "across-the-line", буква X схожа на хрест ( "cross"). На малюнку вище, це конденсатор - C1.

До цих конденсаторів пред'являються такі вимоги - вони повинні витримувати максимально допустимі в мережі сплески, які не загорятися при виході з ладу і не підтримувати горіння.

Зараз використовуються два основних підкласу X-конденсаторів - X1 і X2.

X1 - використовуються в промислових пристроях, що підключаються до трифазної мережі. Ці конденсатори гарантовано витримують сплеск напруги в 4кВ.

X2 - найпоширеніший клас конденсаторів. Використовується в побутових приладах з номінальною напругою мережі до 250В, витримують сплеск до 2.5кВ.

Ємність X конденсаторів варіюється від 0.1мкФ до 1мкФ. Яку ємність потрібно вибрати для даного конкретного приладу можна з'ясувати тільки з осцилографом.

Синфазна складова перешкоди - це напруга перешкоди між обома мережевими проводами і корпусом пристрою. Зрозуміти, що це таке і навіщо потрібно трохи складніше.

Розглянемо типовий імпульсний джерело живлення. Між первинною та вторинною обмоткою трансформатора T1 завжди є паразитна ємність (намальована зелененьким). Уявімо, що конденсатора C7 поки немає. Високочастотні пульсації безперешкодно проникають зі стоку транзистора (саме гучне місце схеми!) На вторинну обмотку через зелененьку ємність. Таким чином, на всій вихідній частині блоку живлення присутні пульсації (з частотою блоку живлення) щодо заземлення та обох мережевих дротів. Напруга ці пульсацій може доходити до тисяч вольт. Наш мега-чутливий прилад буде випромінювати ці пульсації в ефір, а випромінювати перешкоди - це те ж саме, що ловити перешкоди тільки з протилежним знаком. Приладу буде погано.

Тепер додамо конденсатор C7. Струм перешкоди, який просочився через зелений конденсатор тепер може повернутися туди, звідки взявся за більш коротким і менш складного шляху, ніж в попередньому випадку і в наш мега-чутливий прилад йому більше текти не хочеться!

Зауважте, що конденсатор C7 тепер пов'язує мережу з виходом блоку живлення! Але ж це-ж небезпечно! Людина, яка доторкнеться одночасно до виходу такого блоку живлення (до корпусу пристрою) і до заземлення (до батареї опалення, наприклад), отримає помітний, але не страшний удар. А що буде, якщо конденсатор C7 зламається? Правильно, вихід блоку харчування стане "електричним стільцем". Саме тому і зробили конденсатори типу Y - вони призначені для роботи в тих місцях, де вихід їх з ладу загрожує життю людей.

Конденсатори Y - типу діляться на 2 основні класи

Y1 - Працюють при номінальному мережевій напрузі до 250В і витримують імпульсна напруга до 8кв

Y2 - Найпопулярніший тип, може бути використаний при мережевій напрузі до 250В і витримує імпульси в 5кВ

Конденсатори Y типу можна використовувати замість конденсаторів X типу, але не можна використовувати конденсатори X типу замість конденсаторів Y типу.

Конденсатори Y типу мають зазвичай набагато меншу ємність, ніж конденсатори X типу.

Якщо для конденсаторів X типу чим більше ємності, тим краще, то ємність конденсаторів Y типу потрібно вибирати якомога меншою. Типове значення 2.2нФ вже пристойно б'ється, якщо хватануть за вихід БП і за батарею.

Незважаючи на всі заходи безпеки, виробники рекомендують виймати вилку з розетки, коли ви на довго залишаєте будинок.

Рекомендую також почитати документ

CAPACITORS FOR RFI SUPPRESSION OF THE AC LINE: BASIC FACTS