Фильтр сетевого питания для аудиоаппаратуры

А можно и не только в личные, тоже было бы интересно

1 лайк

Тайн никаких нет. Просто эта тема находится не в коммерческом разделе и фильтр в принципе пока не позиционируется на продажу (хотя я не вижу в этом проблем, если есть желание приобрести, товар может быть продан по взаимному согласованию). Но нужно учитывать, что если тур будет запущен, товар не может быть продан пока он как минимум не выполнит свое предназначение. Себестоимость фильтра по моим подсчетам вышла приблизительно в 15 т.р. С учетом ручного труда, затрат на разработку и прочих накладных расходов и небольшой прибыли - комфортная цена для продажи фильтра 20 т.р.

8 лайков

Ян, подскажите, пожалуйста, насколько сильно снижается эффективность фильтрации и защиты (или чего-то одного) вашего фильтра при отсутствии в квартире земли. Ведь не секрет, что подавляющее большинство жилого фонда в России не имеет выделенного заземления.

2 лайка

По поводу защиты. Цепи защиты стоят как в линиях фазы и нейтрали, так и относительно цепей заземления. Если цепи заземления нет в принципе, то соответствующие цепи защиты, соответственно не работают, но это не снижает эффективность защиты фильтра и цепи защиты по двухпроводной лини (фаза и нейтраль) работают на 100%. Поэтому здесь никаких ограничений и преимуществ одной схемы относительно другой нет.
По поводу фильтрации.
Вы написали еще также “вашего фильтра”. Сразу скажу, что это касается не только моего фильтра, а любого другого. Такова физика электромагнитных помех и от этого никуда деться нельзя. Если нет цепи заземления то эффективность подавления синфазной помехи хуже, нежели в ситуации, когда этот контур есть.
Y-конденсаторы, подключенные на землю, являются тем самым путем “ухода” синфазной помехи в сторону от выходного сигнала. Если этого пути нет (нет заземления) то подавление синфазной помехи осуществляется частично другими элементами схемы. Оценить степень подавления помехи крайне сложно. Поэтому я не могу дать Вам какой-то числовой параметр, на который можно ориентироваться. А если даже назову любую цифру, никто и никогда не сможет это проверить, опровергнуть или подтвердить. Программы симуляции (типа LTspice) к сожалению не моделируют подобных схем без наличия шины заземления. Как общий вывод - чисто теоретически, из общих законов и основы физических процессов, для подавления синфазной помехи необходима шина заземления. Если ее нет, то подавление будет осуществляться хуже, но насколько хуже никто не скажет точно, потому что нельзя заранее знать интенсивность помехи, частоту и прочие параметры, влияющие на электромагнитную совместимость устройства.
По поводу выделенного заземления - достаточно любого заземления, не обязательно выделенного, подойдет заземления из силового щитка, откуда идет питание квартиры.

4 лайка

Благодарю за исчерпывающий ответ!
Главное, что даже без выделенной земли будет и защита и фильтрация.
В некоторых фильтрах или после них, бывает, ставят разделительный трансформатор. Как вы оцениваете целесообразность его установки?

1 лайк

Любое действие сопровождается какой-то целью, которую преследует разработчик. По идее, такой вопрос нужно задавать разработчику, который ставит разделительный трансформатор и спрашивать его, зачем он это делает. Я пока не применял подобной схемотехники, но давайте порассуждаем и на эту тему.
Если речь идет о разделительном трансформаторе с коэффициентом трансформации 1:1 (т.е. что вошло, то и вышло). Какого его назначение и зачем его применяют? Мы предполагаем, что наш разделительный трансформатор имеет достаточную мощность и не оказывает явного влияния на параметры выходного сетевого питания (т.е. не ограничивает нас в потребляемой мощности). В этом случае трансформатор может быть барьером для постоянной составляющей сети (берет возможные токи насыщения от постоянного напряжения на себя и на выходе формирует только переменное напряжение). Также трансформатор обеспечивает гальваническую развязку от сетевого питания и мы получаем кучу вопросов, что делать с шиной заземления в этом случае? К примеру, медицинские приборы, которые подключаются через разделительный трансформатор, не заземляются (это запрещено) и даже в случае пробоя высокого потенциала на корпус устройства, нет пути для протекания поражающего электрического тока, так как разделительный трансформатор этот путь разорвал. Если применяется разделительный трансформатор и используется шина заземления, то это в какой-то степени противоречит здравому смыслу, так как защитное заземление перестает быть защитным (оно перестает защищать от поражения электрическим током) и работает только как некоторый путь для утечки высокочастотных токов, которые находят свой путь через межобмоточную емкость трансформатора и Y-конденсаторы, находящиеся в фильтре (заземление выполняет только функцию фильтрации от высокочастотных помех). Поэтому, мой вывод по поводу применения разделительного трансформатора - это либо суровый способ борьбы с постоянной составляющей сети (на мой вкус слишком избыточный, чтобы применять для этого столь массогабаритное устройство), либо это гальваническая развязка цепей для защиты от поражения электрическим током, но она может нанести массу проблем, так как при пробое высокого напряжения, гальванически развязанного от сети питания, на корпус прибора не приведет к срабатыванию автоматов защиты и перегоранию предохранителя, а останется незамеченным, что потенциально очень опасно.

2 лайка

ПУЭ, п. 1.7.85
Токоведущие части цепи, питающейся от разделительного тpaнсформатора, не должны иметь соединений с заземленными частями и защитными проводниками других цепей.

Проводники цепей, питающихся от разделительного трансфоматора, рекомендуется прокладывать отдельно от других цепей. Если это невозможно, то для таких цепей необходимо использовать кабели без металлической оболочки, брони, экрана или изолированные провода, проложенные в изоляционных трубах, коробах и каналах при условии, что номинальное напряжение этих кабелей и проводов соответствует наибольшему напряжению совместно проложенных цепей, а каждая цепь защищена от сверхтоков.

Если от разделительного трансформатора питается только один электроприемник, то его открытые проводящие части не должны быть присоединены ни к защитному проводнику, ни к открытым проводящим частям других цепей.

3 лайка

Для фильтрации помех и порой (при верном выборе) с большим успехом, сравнимым с эффектом от фильтров. Плюс минус.

Для аудио, защитная функция РТ и также все что связано с защитной землей - вторично.

1 лайк

За счет чего трансформатор выполняет фильтрацию помех? Если это хороший сетевой трансформатор, то в некотором низкочастотном диапазоне он на выход пропускает все, что у него на входе. Если мы рассматриваем высокочастотный сигнал (помеху), то она огибает трансформатор и “проходит” через межобмоточную емкость, которая весьма высока и для высокочастотных импульсных помех почти как “открытая дверь”.

Тут я не могу с Вами согласиться. Аудио бывает разное, одно дело ЦАП, где нет ничего выше сетевого питания, а другое ламповый моноблок, у которого на аноде стабилизированные 500В, а входное напряжение с трансформатора порядка 600В и более. Если произойдет пробой на корпус (а это возможно, изоляция сохнет, особенно в условиях повышенных температур), то точно вспомнится о защитных свойствах заземления и о безопасности себя и своей семьи.

2 лайка

По поводу разделительных трансформаторов и схем фильтрации. Мне попадались схемы, где сам фильтр находился в низковольтной части и делалось это по принципу двух последовательных трансформаторов. Т.е. первым идет трансформатор 220 В на например 12 или 24 В и преобразует условно высокое напряжение в низкое, затем идет помехоподавляющий фильтр, потом идет второй трансформатор и делает обратное преобразование из тех же 12 или 24 В обратно в 220 В. Тут можно говорить о фильтрации, так как она предусмотрена схемотехнически. Вопросы заземления остаются те же, что и для одного трансформатора. С ними возникнут сложности.

Тааак.

Окей :ok_hand::ok_hand::ok_hand:

  1. Проницаемость трансформаторного железа очень быстро падает с частотой. Развязывюащре трансформаторы для аудио специально делают с железом максимально низкочастотным по своему составу.

Так что на 50-100гц это 1:1 транс.
на 100кгц уже 1:1000
на 1мгц 1:100000

  1. Индуктивным способом передаётся только энергия магнитного поля создаваемая первичной обмоткой .
    Синфазная помеха не создает магнитное поле в первичной обмотке :crazy_face::crazy_face::crazy_face:

  2. Остаточные ВЧ помехи проникают за счет ёмкостной связи и индуктивной связи воздушным способом (при падении проницаемости сердечника до нуля на высоких частотах).

РТ для аудио мотаются с минимальным пересечением обмоток друг с другом и минимизируют этот способ передачи помехи.

Банальный транс на Ш сердечнике, намотанный «через щеку» уже дает сильную фильтрацию Вч помехи. А специальный транс для развязки делается вообще с обмотками на разных сторонах сердечника.

6 лайков

С этим согласен. Если применена специальная намотка и секции обмоток находятся на разных сторонах сердечника, то межобмоточной емкостью можно пренебречь. В этом случае трансформатор превращается в ФНЧ у которого, как заметил @Bugaev_Sergey будет ослабление высоких частот за счет снижения проницаемости сердечника. В этом случае транс работает как фильтр, ставим ему плюс. Но как быть с получившейся гальванической развязкой? Защитное заземление перестало работать и притянуто только через какие-нибудь емкости Y-конденсаторов.

2 лайка

Кстати, также попадались схемы, где без фильтра стояли два транса (220–>24 и 24–>220). Между ними фильтра не было, а такая конфигурация была сделана как раз для того, чтобы избавиться от межобмоточной емкости, так как сами по себе применяемые трансформаторы не являлись РТ, а были обычными силовыми.

1 лайк

Даже если емкость большая, то все равно есть эффективное подавление на низких частотах, где эта емкость недостаточна для прозрачности к помехам.

Дифференциальная составляющая фильтруется любым силовым трансформатором, просто за счет частотных свойств железа.

Я к тому что никакой трансформатор нельзя назвать прозрачным для помех. В той или иной степени он их фильтрует.

А специальный РТ может и с фильтром EMI поспорить.

Вот например:

Дифпомеха
-60дб в полосе от 100кгц до 100мгц!

Синфазная помеха (бирюзовый график)
-110дб от 0 Гц до 1мгц :sparkles::sparkles::sparkles:
-60дб от 1мгц до 100мгц

изображение

1 лайк

Мой вариант:
1 фильтр - 2 розетки для УМ (биампинг)
2 фильтр - 3 розетки для аналоговых источников и пред,
3 фильтр - 2 розетки для цифровых устройств (стример, цап)

А вообще наверное нужны варианты и с двумя фильтрами и с тремя и розеток от 3 до 8.
Тем более что цифровые устройства по-хорошему надо запитывать каждое через отдельный фильтр.

2 лайка

Александр, спасибо!

Уважаемый Yan! Всё что Вы описали здесь относительно схемы фильтра конечно хорошо, но хотелось бы почитать как это всё работает, т. е. принцип действия этой схемы подробно, как в методических инструкциях завода изготовителя для ремонтных организаций. Так как я устраняю все помехи отключением различных импульсных источников питания от сети в своём помещении, и на данном этапе этого достаточно для комфортного прослушивания музыки. Но постоянное отключение и подключение электроприборов надоедает и хочется от этого конечно избавиться, как было в советские времена, когда в использовании были только линейные блоки питания. А сейчас даже отключенные электронные часы приходится выносить из комнаты из-за их кварцевого генератора мешающего нормальному прослушиванию. Но из фильтров, которые бы решили эту проблему, я так ничего и не нашёл, даже в крутых московских салонах, где используются очень дорогие блоки фильтрации и регенерации, которые как не прислушивайся, но всё равно снижают динамику звука аудио системы. Поэтому использую пока распределитель питания, который производит подъём в динамике звучания и отключение различных источников вносящих помехи в звук. Интересно было ознакомиться с принципом работы вашего изделия на уровне технического описания, а не только функционального. Заранее спасибо.

2 лайка

Ещё один вопрос по фильтру. Он способен устранять помехи, которые возникают от тех же приборов, излучающих электромагнитные колебания внешне не зависимо от попадания их в электросеть?

Хотелось ещё поделиться одним моментом на практике. Однажды я привёз в салон для теста свой распределитель питания, который как я заметил создает вокруг себя определённое электромагнитное поле. Оно воздействует на работу аудио системы даже не подключая его в сеть, если находится в этом помещении. Какое же удивление произвело на присутствующих в комнате прослушивания этого салона, когда звук кардинально изменился при подключении этого распределителя к системе. Руководитель салона так и сказал, как может измениться звучание, если распределитель включали от розетки до регенератора, стоимостью более 10 т. евро ? Так на что способны фильтры питания, для меня это вопрос пока открытый. Может всё-таки Ваш сможет его закрыть?

Пётр, про ваш распрелитель питания можно немного подробностей ?

1 лайк