Filtr sieciowy dla zastosowań audio

[wormux29]

Witam !

Jestem na etapie projektowania filtru sieciowego. Schemat zaczerpnąłem z projektu PowerMagic. Przed rozpoczęciem pracy mam kilka pytań:

1. Czy wstawiać także rezystor między przewody PE a N, oraz między L a PE.

2. Czy danie dodatkowo jeszcze jednego dławika przeciwzakłóceniowego szeregowo z pierwszym wpłynie na jakość filtrowanego napięcia ?

3. Czy kondensatory za dławikiem dodatkowo można dać pomiędzy przewód PE a N, oraz L a PE i czy wpłynie to na jakość filtrowanego napięcia.

4. Jak taki układ sprawdzi się przy starej instalacji w systemie np. TN-C przy przewodach L, oraz PEN z zastosowaniem zerowania. Czy w takim wypadku elementy montowane między przewody L i PE będą mogły negatywnie wpływać na pracę filtra, czy nie będzie to miało znaczenia. Oczywiście zdaję sobie sprawę, że filtr będzie działał skuteczniej przy nowej instalacji (3 przewody).

5. W projekcie PowerMagic konstruktor zrobił pierwszą część filtra (Zaznaczone na czerwono), a potem równolegle przed każdym gniazdkiem była montowana część druga (zaznaczona na niebiesko). Czy miało by to jakiś pozytywny wpływ na działanie filtra jeślibym na każde gniazdo montował cały filtr.

6. Czy jest możliwość, aby dodatkowo poprawić parametry działania tego filtra dodając dodatkowe elementy. Jeżeli tak to prosiłbym o rozwinięcie tego wątku.

Schemat Ideowy, oraz wykaz elementów:

F1 = 10A/250V
V1=V2=V3=V4 = SIOV-S20K250
C1 = 220nF x2
C2 = 2n2 Y2
C3 = 2n2 Y2
C4 = 100nF x2
R1 = 470 kΩ

Z góry dziękuje wszystkim za odpowiedzi
Pozdrawiam Serdecznie
Łukasz Kuchciński
wormux29

[kobi]

Ad 1) Nie, R1 jest po to żeby szybko rozładować C1 i C4 w momencie wyciągnięcia wtyczki z gniazdka i chęci złapania za jej bolce
Ad 2) Nie, dławik tworzy z kondensatorami filtr i wartości nie są przypadkowe
Ad 3) ...nie
Ad 4) nic nie będzie negatywnie wpływać
Ad 5) poza dobrym samopoczuciem raczej nie
Ad 6) lepiej kupić filtr sieciowy w jednym klocku (w metalowej obudowie z możliwością podłączenia do PE), taki filtr zawiera elementy C1,C2,C3,R1,L1,C4 i jest ładnie zaekranowany, warystory i bezpiecznik trzeba dołożyć

filtr sieciowy nie jest magicznym urządzeniem i robienie go z dyskretnych elementów przeważnie mija się z celem...

[wormux29]

Dziękuję za tak szybką odpowiedź. Postanowiłem jednak samemu wykonać taki filtr. Z gotowych filtrów jakie przeglądałem to ilość zastosowanych w nich elementów tj. kondensatory jest mniejsza. Drugim powodem jest dosyć niska wydajność prądowa. Z ciekawości Kobi mógłbyś podesłać mi link z gotowym filtrem wartym uwagi ?

Pozdrawiam Serdecznie
Łukasz Kuchciński
wormux29

[bawolek]

http://www.tme.eu/html/PL/gniazda-za..._PL_pelny.html

Z gotowych filtrów jakie przeglądałem to ilość zastosowanych w nich elementów tj. kondensatory jest mniejsza.

to ze jest ich "mniej" WCALE nie oznacza... ze jest gorszy ;p

w pierwszym poscie widać ze patrzysz na to "ilosciowo" ... a to calkowicie bledne podejscie ;p

[marusmk]

W schowku na dysku mam takie coś z Elektora 10/2007
http://marusmk.jor.pl/EL/Elektor-Filter.pdf

[Yoshi_80]

Akurat niedawno zacząłem troche wnikać w problematyke o któej tu mowa. Prawda jest niestety dość bolesna, że samemu na czuja sie dobrego filtru nie zrobi. Paradoksalne w tym wszystkim jest to, że każdy tego filtr robiony jest na czuja tylko z tą róznicą, że jest on następnie mierzony i poprawiany do uzyskania odpowiednich parametrów tłumienności. Nie robi sie specjalnych obliczeń i z góry sie nie zakłada, ze pieknie wygladajacy kondensator o bardzo duzej cenie bedzie z oczywistych wzlgędów lepszy bo może sie to okazać gożką g.. prawdą. Wszystko wychodzi podczas pomiaru i wtedy sie dobiera tak elementy aby ich przebiegi modułu impedancji wzajemnie do siebie pasowały.

Tak więc możesz zrobić filtr ale niczym może on nie być lepszy od fabrycznego filtru za 10zł. Może byc lepszy może być gorszy zupełna kwestia przypadku. Aby był lepszy musiałbyś mieć projekt super dokładnie opisany, podany każdy typ kondensatora, dokłady model i producenta, opisany jaki dokładnie rdzeń ile zwojów w jakim odstępie, jake było PCB (chociaż to ma najmniejszy wpływ). Wtedy przy identycznym wykonaniu miałbyś szanse powielić rezultat twórcy filtru o ile ten robił to zgodnie ze sztuka czyli pracował nad tym w laboratorium a nie w domu z oscyloskopem i multimetrem bo takie przyrządy akurat niewiele dadzą w tej materii.

Wiem to, bo sam zaczynam budowę takiego filtru, przy czym ja bede mieć dostęp do laboratiorum badań EMC i wsparcie fachowców to może sie z tego coś urodzi fajnego.

PDF którego podał marusmk jest wart uwagi, sam miałem akurat dzisiaj czytać ten materiał.

Odpowiadajac na jedno z twoich pytań to filtr z dwoma dławikami będzie lepszy od filtru z jednym, zwykle tak jest bo teraz masz tzw układ single-stage a z drugim dławikiem będziesz miał 2-stage czyli zupełnie jak w zwrotnicy glośnikowej filtr 4 rzedu 2x lepiej filtruje od filtru 2 rzedu. Drugi dławik w filtrze 2-stage jest zwykle nawiniety dużo mniejszą ilością zwojów.

[wormux29]

Witam !

Bardzo się cieszę, że temat wciąż cieszy się popularnościa.

Na chwilę obecną sprzęt audio mam podłączony do zwykłego przedłużacza. Koszt budowy filtra sieciowego wg schematu zamieszczonego powyżej oscylować będzie pomiędzy 150 - 200zł. Koszt gniazdek, obudowy uniwersalnej, przewodów, oraz elementów elektronicznych. 4 gniazdka + osobny filtr do każdego z nich. Domyślam się, że w cenie 200 - 300zł nie dostanę fabrycznej listwy przeciwprzepięciowej o lepszych parametrach filtrowania napięcia sieciowego. Jeśli się mylę to proszę mnie poprawić.

PS. Przeglądając gotowe filtry przeciwzakłóceniowe zauważyłem pewną prawidłowość. Im większa indukcyjność dławika tym mniejszy prąd może przez niego przepływać. Czy zwiększanie indukcyjności wiąże się z lepszą filtracją napięcia sieciowego ? Czy i w tym wypadku zależy to od wielu innych rzeczy i nie można tego tak uprościć :)

Pozdrawiam Serdecznie
Łukasz Kuchciński

[ghazi]

Pytanie za 100 punktów do wormux29: co w tym momencie jest źle w Twoim sprzęcie audio, że planujesz wykonanie takiego filtra? I nie jest to pytanie złośliwe, bo w zależności od problematyki należałoby zastosować różne rozwiazania.

1. Jeśli problem jest natury zakłóceń od innych urządzeń, np. włączenie światła lub lampki nocnej powoduje jakiś stuk w głośnikach, to polecam:

http://www.allegro.pl/item892353210_...loceniowy.html

lub inny podobny. Kiedyś Javoreczek sprzedawał podobne za 5zł i obkupiłem się w 6 sztuk.

2. Jeśli chcesz zabezpieczyć skutecznie sprzęt przez przepięciami/piorunami i innymi tego typu zjawiskami - to ludzkiej cenie wystarczy warystor.

3. Jak chcesz 100% pewność to tylko UPS. Za cenę 300zł, jaką bierzesz pod uwagę możesz szukać nawet czegoś z sinusem na wyjściu i ogólnie "pełen serwis"

4. A może wszystko jest ok i to tylko sztuka dla sztuki? Też sobie ostatnio kombinuje z filtrami, chciałem nawet składać coś pod szumną nazwą "kondycjoner". Bolesna prawda jest taka, że pomiary cewka + kondensator na oscyloskopie pokazują, ze tłumienie częstotliwości "ponadprądowych" jest słabe.

EDIT: jak ktoś ma wolny wieczór to może sobie poczytać normę IEC555

http://www.kust.de/Download/APP10402.DOC

[wormux29]

Witam !

Problemu z działaniem sprzętu nie mam. Jedynie jak włączam lampkę to czasami jest stuk w głośniku i to mi przeszkadza :) (lampka z transformatorem + mały halogen).

Wydaje mi się także, że UPS'y wprowadzają dodatkowe zakłócenia do sieci. Tak jak np. zasilacze impulsowe.

Jeśli miałbym zdać się na całkowitą szczerość to punkt 4 najlepiej pasuje do tej sytuacji :)

Przed chwilą jeszcze znalazłem coś takiego

http://www.tme.eu/html/PL/sieciowe-f..._PL_pelny.html


Pozdrawiam Serdecznie
Łukasz Kuchciński

[bawolek]

przypomniala mi się pewna akcją jaką mielismy na laborce z kompatybilności elektormagentycznej, w programie było badanie rożnych filtrow prostszych i tych bardziej złożonych,

np dokładalismy pierscionki ferrytowe na przewód , lub dowijalismy na tym pierscionku jeszcze jedno oczko z przewodu, wyniki czasem były zaskakujace, np w niektorych przypadkach dokładając jeszcze jeden pierscionek teoretycznie zamiast się "poprawić" dostawalismy pare dodatkowych rezonansów, przez co do urzadzenia dostawało się jeszcze wiecej smieci o wyzszej amplitudzie ....

bajer w tym ze proste filtry są strojone na te czestotliwosci które "przewaznie" mogą "przyjsc" np z sieci zasilajacej... jak filtry sa bardziej skomplikowane to przewaznie są dedykowane do konkrentego rozwiazania .... są strojone .....

jak maja byc bardziej uniwersalne to są jakąs tam kombinacją z tym ze taka kombinacja to juz wyzsza szkola jazdy, zaprojektowanie takiego filtru bez analizatora widma, komory przynajmniej TEM, sie nie obejdzie... (to co Yoshi pisal)....

jezeli mam byc szczery to w domu w normalnych warunkach najlepiej sprawdzi się ....domowe rozwiązanie .....bo raczej będziemy się tam spodziewać "typowych zrodel zaklucen".......jak zaczniemy cos kombinować "na pałe" bez sprzetu pomiarowego ze schematem "znalezionym w sieci" ...to efekt moze byc sporo gorszy....niz gdyby wogole takiego filtra nie stosowac ;p ------ sprawdzalem to empirycznie bo kiedys tez myslalem ze jak sobie polacze "cos z czyms innym" to w sumie bedzie git....a tu kupa ;p

[Yoshi_80]

Przeglądając gotowe filtry przeciwzakłóceniowe zauważyłem pewną prawidłowość. Im większa indukcyjność dławika tym mniejszy prąd może przez niego przepływać. Czy zwiększanie indukcyjności wiąże się z lepszą filtracją napięcia sieciowego ? Czy i w tym wypadku zależy to od wielu innych rzeczy i nie można tego tak uprościć

Prawidłowośc wynika z podstawowej własciwości cewki rdzeniowej czyli nasycenia rdzenia. Jeżeli chcesz mieć wiecej zwojów a utrzymać prąd musisz zastosować rdzeń o więszym przekroju (większy przekrój zwieksza prąd, większa średnica zmniejsza). Najprostszym rozwiazanie jest danie dwóch rdzeni równolegle i na oba naraz nawijasz uzwojenie.

Pytanie za 100 punktów do wormux29: co w tym momencie jest źle w Twoim sprzęcie audio, że planujesz wykonanie takiego filtra?

Można zadać pytanie czy dodanie filtra nie spowoduje, że będzie lepiej. To, że czegoś nie słychać , nie świadczy o tym, że to nie występuje, może po zastosowaniu dobrgo filtru dziwięk nabierze lepszej barwy, kto wie.

Dowijanie/odwijanie na koraliku faktycznie jest to jedna z metod prób i błedów aby poprawić kompatybilność urządzenia i wygasić mody oscylacyjne. Tylko tutaj akurat nie musimy sie tym przejmować emisją a raczej trzeba sie zastanowic jak poprawić odporność zrobić filtr aby miał w jak najszerszym paśmie częstotliwości dużą tłumienność, czyli jak najdalej odsunać rezonans własny filtru.
Emisja a odporność to troche osobne tematy, chociaż taki filtr sieciowy na pewno będzie działać w jedna jak i w drugą strone i zakłucenia przewodzone generowane przez sprzęt też wyłapie w jakimś tam stopniu.

Paradoksalnie dodanie DOWOLNEGO filtru sieciowego jest lepsze niż nie danie żadnego. To, że byle jaki fitlr będzie byle jak filtrować i może być 100x gorszy od super dopracowanego filtru to i tak będzie to lepsze rozwiązanie aniżeli podłaczyć bez jakiegokolwiek filtru.

Zasilanie z UPSa nie jest dobrym pomysłem bo proste komputerowe UPSy są marnej jakości patrząc od strony zakłuceń. Po pierwsze nie jest to UPS typu interline czyli UPS nie zasila urządzenia a jedynie czuwa na zapad napięcia i sie uruchamia w jego trakcie, więc śmieci z sieci bedą bez przeszkód płynać do naszego szprzętu. Po drugie jestem pewien, że sieje on duze zakłucenia bo nie ma tam żadncyh wyrafinowanych technik sterowania falownikiem i żadnych specjalnych filtrów.
Dobry UPS jest poza naszym zasiegiem i lepiej sie skupić na prostszych i skuteczniejszych rozwiązaniach.

[pegelmesser]

Na dzień dobry zanim zaczniecie myslec o projektowaniu (nie mwoiac o samym zaczeciu projektowania) polecam zapoznac sie z http://www.astat.com.pl/content/view/145/116/
Po drugie po co komu filtr o tłumieniu 80dB w szerokim pasmie? Chyba ze do tego smaego gniazdka co klocki audio mamy podlaczone przetwornice 1kW, zasilacze impulsowe, prostowniki tyrystorowe, sterowniki impulsowe mocy itp urzadzenia.

[Yoshi_80]

pegelmesser, a z czym mamy sie tam zapoznać bo ja nie widze nic poza ofertą że mogą coś dla mnie zrobić, zero merytorycznej wiedzy.

Po drugie po co komu filtr o tłumieniu 80dB w szerokim pasmie?

To akurat jest dość oczywiste. Zakłucenia bardzo ładnie sie przenoszą po sieci i przenikaja przez transformatory jakby był zwykłym kawałkiem drutu wiec to wystarczy i nie trzeba mieć od razu podłaczonej spawarki do gniazda obok zeby mieć spory poziom zakłuceń w sieci.

W analogu cieżko aby zakłucenie miało duzy wpływ chodziaż zaklucenie zmodulowane juz zakłuci nawet analogowy uklad. Uklady cyfrowe o większej złozoności jak CD player będą tym bardziej podatne.

Jasne, że bez filtru będzie działać ale z filtrem moze działąć lepiej. Szczególnie, ze koszt wykonania filtru jest relatywnie niewielki a zalety z jego zastosowania czasem bardzo duże.

[pegelmesser]

Konkretnie z tym: http://www.astat.com.pl/download.php...i-pomiarow.pdf

Nie przesadzajmy z tym wpływem zakłoceń. Typowe układy elektroncizne maja CMRR 100dB więc anwet duże zakócenie będzie tłumione. Wiekszosć zakłoce przenosi sie droga SYGNAŁOWA a nie poprzez zasilanie.

Szczególnie, ze koszt wykonania filtru jest relatywnie niewielki

Akurat koszt jest relatywnie duzy....

[ghazi]

Zgadzam się pegelmesser'em, tu chyba nie audiostereo, żeby debatować nad "subtelnościami dzwieku, których nie ma, ale jak zastosujesz filtr, to się polepszy".

A konkretnie w temacie:

Właśnie rozebrałem Chiefteca 420W, chyba wiemy, jaką furorę zrobił kiedyś ten zasilacz. W środku do filtracji mamy: gniazdko jak podawałem w linku wyżej, czyli C=100n, cewka sprzężona 3mH x 2, 2xC=3,3nF, poza gniazdem C=1uF X2, cewka sprzeżona na rdzeniu chyba tworzywa sztucznego ok. 15 zwojów, potem warystor i C=100nF.

P.S. Yoshi80, zlituj się, ZAKŁÓCENIA :!: :neutral:

[wormux29]

Witam !

Dziękuje wszystkim za zainteresowanie tematem. Jednak po przeczytaniu wszystkich odpowiedzi postanowiłem wykonać sobie filtr wg schematu zamieszczonego powyżej. Na pewno nie zaszkodzi, a dodatkowo zabezpieczę sprzęt przed przepięciami.

Na koniec chciałbym się jeszcze zapytać. Czy mogę zastosować wyżej wymienione gniazdo od zasilacza komputerowego z wbudowanym filtrem, a za nim dopiero filtr z linku ? Czy można zastosować 2 na raz ?


PS Dla zainteresowanych wykonany projekt filtra sieciowego wg schematu zmieszczonego powyżej LINK

Pozdrawiam Serdecznie !

[pegelmesser]

Topologia stosowanego filtru musi byc dostosowana do charakteru potencjalnych zaklocen, pradu obciazenia, charakteru impedancki odbiornika oraz zakladanego wspolczynnika tłumienia zaklocen w danym pasmie.
Nie wiem czy to juz ustaliles przed rozpoczeciem projektowania filtra...
Składania na "pałe" filtru z jakiegos oklepanego schematu mija się z celem, bo innego filtru wymaga CD, innego wzmacnaicz a innego TV czy lodówka....

[raven1985]

W analogu cieżko aby zakłucenie miało duzy wpływ chodziaż zaklucenie zmodulowane juz zakłuci nawet analogowy uklad. Uklady cyfrowe o większej złozoności jak CD player będą tym bardziej podatne.

W cale nie. Gdy by tak było to w głośnikach słyszelibyśmy co chwile trzaski - żaden układ cyfrowy by nie działał (odporność na zakłócenia do jedna największych zalet techniki cyfrowej). Natomiast układy analogowe jak najbardziej są na rożne zakłócenia
podatne.

Budowanie takich filtrów amatorsko jest całkowicie pozbawione sensu (chociażby ze względów bezpieczeństwa), nie mówiąc że sama idea kondycjonerów do sprzętu audio jest bez sensu. Jedynie warto sobie założyć jakieś zabezpieczenie przeciwprzepięciowe
ale fabryczne z atestem, którego skuteczność potwierdzono.

[luke666]

Najczęściej do transformatora na uzwojeniu pierwotnym (wysokiego napięcia) daje się równolegle kondensator ~100nF/630V. Tłumi on szpilki napięcia z sieci i stanowi kompensator mocy biernej transformatora poprawiając cos fi odbiornika. Wie ktoś jak prawidłowo dobrać tan kondensator (może reaktancje trafa i kondensatora muszą być sobie równe)?

[pegelmesser]

Najczęściej do transformatora na uzwojeniu pierwotnym (wysokiego napięcia) daje się równolegle kondensator ~100nF/630V. Tłumi on szpilki napięcia z sieci

Z tym tłumieniem szpilek to daleka przesada... tłumić szpilki maże warystor badz inny ochronnik przeciwprzepieciowy.
Kondensator tworzy filtr dolnoprzepustowy wraz z rezystancja i indukcyjnościa sieci zasilajacej.

stanowi kompensator mocy biernej transformatora poprawiając cos fi odbiornika

Eee musiałby mięc kilkadziesiąt uF...

Wie ktoś jak prawidłowo dobrać tan kondensator (może reaktancje trafa i kondensatora muszą być sobie równe)?

Bron boze, wtedy powstanie układ rezonansowy rownoległy powodujacy straszny rezonans. No i dla jekiej czestotliwosci dobierac ten uklad rezonansowy? I co on ma dać?
1kHz? Wtedy C=2,5nF dla indukcyjnosci uzwojenia pierwotnego rownej 10H.
50Hz? Wtedy C=1uF.