Сайт в режиме правки. Весь функционал будет позже. Сайт оптимизирован для разрешений 1920х1080 и выше. Адаптивная верстка будет позже.

Фильтры EMI в аудиоаппаратуре


Описание: Как значительно снизить уровень помех на входе БП

Автор: Neko
Дата: 16.04.2020, 19:39
Просмотры: 1533
Оглавление статей: Сетевые фильтры

Ссылка на статью (bb-код [URL]): Скопировать

[url=http://www.audio-mekhanika.ru/knowledgebase/article?k=2]Фильтры EMI в аудиоаппаратуре[/url]

Прямая ссылка: Скопировать

http://www.audio-mekhanika.ru/knowledgebase/article?k=2

Количество источников электромагнитных помех в наших домах увеличивается год от года. Оглядитесь, попробуйте посчитать, сколько на вид всяких зарядных устройств, энергосберегающих ламп, драйверов питания светодиодного освещения, компьютеров, «универсальных» источников питания, телевизоров и прочей электроники пришло к вам в дом? Пальцев не хватит, даже вместе с ногами и...! Кроме того сюда можно добавить дрель, работающую у соседа, кофемолку, любой коллекторный двигатель и даже фен. Если же добавить, что провод «земля» вовсе не является «землёй» в ряде случаев (на ней присутствует напряжение в несколько вольт), то картина вырисовывается весьма не радужная.
В качественной современной аудио аппаратуре иногда присутствуют входные фильтры EMI, хотя их эффективность сомнительна, иногда они подразумеваются опционально. В старой же аудиотехнике 60х-80х годов их и вовсе не предусматривалось, поскольку не было цифровых устройств и импульсных источников питания (использовались только линейные Рис 2), светодиодного освещения а роль индукционных плит на кухне, зачастую выполнял простой кипятильник, от которого помех не больше, чем от кирпича.

Изображение Изображение
Рис. 1 и 2

Сегодня пожалуй 95% источников сетевого питания построены на базе высокочастотного преобразователя (импульсные источники питания Рис 1) и не используют силовые трансформаторы.Такие преобразователи весьма экономичны, компактны, обладают малым весом и высоким КПД, но каждый такой импульсный блок питания в большинстве случаев создают основную электромагнитную "пелену" помех в полосах частот 1...200 МГц. и 1-50 КГц.
Что же приобрести?
В этой статье мы не будем вам рассказывать, какой сетевой фильтр надо покупать. Причины две: за разумные деньги нет качественных фильтров; даже, если они качественные, то набор из 20-30 простых деталей (включая корпус и разъёмы) не может стоить несколько тысяч зелёных бумажек, а по занимаемому месту приближаться к усилителю. Но чаще всего под видом Hi-End вам продадут очень красивый и дорогой корпус, содержащий минимум внутренностей, которые непонятно как «справляются» со своей функцией. (рис 3 и 4). Представьте, что предлагаемую ниже плату засунут в красивый отдельный корпус и выставят за 5000$, примерно так и происходит. Существуют и качественные, встраиваемые фильтры EMI, но это скорее исключение из правил. (рис 5 и 6). Следует так же учитывать, что уровень помех и перепадов напряжения в России и в странах-изготовителях (разработчиках устройств) разный, помех гораздо меньше, чем у нас, а стабильность напряжения сети значительно выше именно в России. Те случаи, когда напряжение понижено или скачет, не связаны с общей картиной, это говорит только о плохом уровне обслуживания подстанций на местах.Кроме того, на Западе земля есть везде, а у нас это является не обязательным условием эксплуатации жилых помещений. Поэтому, если разработчики защитных устройств не проживают в нашей стране, то к их творчеству нужно относиться весьма осторожно, зачастую фильтры просто адаптируют к сети 220V, беря за основу 100-110 вольтовый.
Тем не менее решение существует: для умелых рук - собирать фильтры самому, и мы постараемся разъяснить как это сделать, чтобы любой, кто дружит с паяльником, смог снабдить свою аппаратуру адекватной защитой от электромагнитных помех, проникающих из питающей сети. Если же вы не имеете возможностей создать сие изделие по ряду причин, то можете заказать его у знакомых, дружащих с этой темой.

ИзображениеИзображение
Рис. 3 и 4

ИзображениеИзображение
Рис. 5 и 6

Схема для самостоятельного изготовления

ИзображениеИзображение

Данная схема предназначена для защиты ЦАПов, фонокорректоров или усилителей. Мощность подключаемого устройства до 400W, ток до 2А.
  • Конденсаторы X2: EPCOS, полипропиленовые плёночные, Interference Suppression Film Capacitors, MKP Radial Potted Type
  • Конденсаторы Y2 помехоподавляющие: Vishay / BC Components, керамические дисковые, (125LD10-R, 1000 пФ, 400 В)
  • Синфазные трансформаторы, версия 2А: Kemet / NEC, спец. серии для “Audio-visual Equipment” SCR-020-0R55A250 и SSR21HS-20029
  • Дроссели, версия 2А: Bourns, High Temperature, High Current Toroid Inductors 2100HT-471-V-RC
  • Резисторы: металлоплёночные 0.25W 1%,
  • Варистор: Panasonic, ERZ-E 430V ZNR Surge Absorber или аналог.
  • Терморезистор: EPCOS, NTC thermistor, на 1,3-2А
  • Диодный мост: 2W10G-E4/51, 2А 1000В.
  • Варистор: B72210-S 271-K101 (S10K275), 275 В, 43 Дж, Классификационное напряжение 430V.
  • Предохранитель 1-2A, 250V.
PGND - защитное заземление (кабель земли в розетке). GND - корпус прибора. J7 - не нужен при подключении с землёй (или замкнут) разорвать нужно только в случае подключения аппарата в сеть по двум проводам, без земли, но эффективность фильтра снижается. J2 - контакты 1 и 2 идут на выключатель. Его подключение тоже не случайно, R6 и C8 - это подавление резонансов и предотвращение искрения в контактах выключателя.
В итоге получаем примерно такую плату, как на фото, расположение элементов и размер платы подбираем по вашим посадочным местам. Заземление корпуса осуществляется с помощью латунных стоек, но возможно и другое исполнение. Удалять элементы из схемы и менять номиналы нельзя! Резисторы использовать только металлопленочные, синфазные трансформаторы и дроссели только те, что указаны, тип разъёмов по желанию. Учтите, что конденсаторы нужно ставить только для подавления ЭМП. Любое, заведомо качественно работающее устройство, можно испортить низкосортными компонентами, поэтому не ищите «дешёвых аналогов».