Сетевой фильтр своими руками. Сетевой фильтр для компьютера: что это и как выбрать

24.08.2019

Электронное или электротехническое устройство является электромагнитно совместимым, если оно не излучает помехи, которые могут помешать работе других устройств поблизости, и в то же время они должны быть устойчивы к помехам, излучаемым соседними приборами. Один из путей, по которому могут проникать помехи, – это электрическая сеть. Для уменьшения дифференциальных и общих токовых разрядов, способных проникать к устройству от сети, используются сетевые фильтры.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/04/1-1-150x150.jpg 150w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Сетевой фильтр Uniel S GSP4

Принцип работы сетевого фильтра

В качестве питающего в сети служит напряжение переменного тока, изменяющегося по синусоидальному закону. Но правильная форма сигнала искажается под влиянием пусковых токов, импульсных преобразователей. Появляется гармоническая составляющая. В результате сигнал синусоиды складывается из наложенных на нее сигналов другой частоты. На него могут влиять также фазные перекосы, переходные процессы от подсадок напряжения и всплесков тока.

Такие помехи могут спровоцировать выход из строя чувствительных компонентов электронных схем, помешать приему сигнала.

Png?.png 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/04/2.png 628w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Высокочастотные помехи на синусоиде

Сетевые фильтры устанавливаются между электросетью и нагрузкой и построены из правильно подключенных пассивных элементов-катушек и конденсаторов.

Индуктивное сопротивление X (L) = 2 πf x L. Следовательно, высокочастотный сигнал не пропускается;
Емкостное сопротивление X (L) = 1/2 πf x C. Подобрав соответствующую емкость, можно отсекать нежелательные частоты. На высоких частотах конденсатор практически накоротко замыкает цепь и не пускает такой сигнал к нагрузке.

Важно! Выход схемы измеряется через конденсатор. При низкой частоте он будет высоким, а при высокой – наоборот.

Активное сопротивление в схеме нужно для разряда конденсатора, когда напряжение отключается.

Устройство простого сетевого фильтра

Сетевые фильтры доступны в различных исполнениях. Одни из них фильтры, готовые к установке на печатной плате. Они сконструированы таким образом, чтобы занимать как можно меньше места. Эти фильтры, обычно в одноступенчатой конфигурации, помещаются в компактный корпус, и их максимальная мощность ограничена.

В продаже есть сетевые фильтры, представляющие собой удлинители с рядом розеток. В дорогих устройствах имеются:

LC-фильтр. «Ноль» и «фаза» 220в подключаются к двум дросселям, индуктивностью от 50-ти до 200 мкГн, между которыми подсоединены конденсаторы, емкостью 0,22-1 мкФ;
Варистор. Полупроводниковая деталь, имеющая нелинейную вольт-амперную характеристику. Когда входное напряжение увеличивается, его сопротивление растет;
Автоматический выключатель. Если ток резко возрастет, он сработает как предохранитель.

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/04/3-1-600x339.png?.png 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/04/3-1.png 628w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Устройство сетевого фильтра

В дешевых сетевых устройствах подобного назначения LC-фильтра нет вообще. Производители ограничиваются только варистором, который не способен защитить от помех, вызванных гармониками.

На некоторых устройствах, к примеру, компьютерных БП, фильтры предустановлены, но далеко не на всех. Недорогие модели, как правило, не оснащают фильтрами из соображений экономии.

Как изготовить сетевой фильтр самостоятельно

Для того чтобы изготовить сетевой фильтр своими руками, можно воспользоваться готовым дешевым фильтром, просто дополнив его схему.

Дополненная схема сетевого фильтра 220 вольт предполагает, что варистор и автоматический выключатель остаются на своих местах, но практически полностью собирается фильтр на RLC-элементах.

Gif?x15027" alt="Дополненная схема сетевого фильтра" width="600" height="420">

Дополненная схема сетевого фильтра

Дроссели совместно с конденсаторами являются основными элементами фильтрующей схемы. На самом деле не принципиально место установки С2: до контактных компонентов розеток или после, так как их сопротивление крайне низкое и почти не влияет на выходной сигнал. Но в корпусе может оказаться свободное место именно после розеточного ряда. Без второго конденсатора можно обойтись, скорректировав параметры первого;

Важно! Емкость конденсаторов – в диапазоне 0,22-1 мкФ при напряжении 630 В, чтобы обеспечить их стабильную работу, когда помехи приводят к повышению напряжения.

Катушки подбираются с незамкнутым ферритовым сердечником. Параметры по току не должны быть менее его нагрузочного значения. Индуктивность – 10 мкГн и выше;
Первые два сопротивления включаются перед дросселями для ограничения помех между варистором и конденсаторами. Резкие скачки напряжения до высоких величин подавляются варистором. Их немного, в пример можно привести молниевый разряд. Но другие, не столь значительные скачки сигнала могут немного уменьшаться за счет падения напряжения на резисторах. Выбор сопротивлений осуществляется, исходя из обеспечения баланса;

Важно! С одной стороны, нужно высокое сопротивление для лучшей фильтрации. С другой, это уменьшает выходное напряжение, и увеличиваются теплопотери. Поэтому сопротивления выбираются по подключаемой мощности (чем она больше, тем меньше сопротивление). Допустим, при мощности 500 Вт нужен резистор 0,22 Ом. Мощность сопротивлений должна ограничиваться в 5 Вт.

Резистор R3, включаемый для разряда конденсаторов, должен быть не менее 510 кОм и мощностью 0,5 Вт.

Видоизмененная схема

При использовании дросселей с другими параметрами схему сетевого фильтра можно изменить, исключив из нее резисторы. Для этого используются катушки, обладающие высоким показателем индуктивности (200 мкГн). С такими элементами резисторы не понадобятся, так как сами катушки обеспечат хорошую фильтрацию. Конденсатор можно взять на 280 В (похожие установлены в источниках бесперебойного питания).

Gif?x15027" alt="Схема сетевого фильтра без входных сопротивлений" width="600" height="222">

Схема сетевого фильтра без входных сопротивлений

Сетевой фильтр на основе двухобмоточного дросселя

Следующая схема собирается не на основе готового сетевого фильтра, а отдельно, на печатной плате. Все, что нужно, – это несколько конденсаторов и двухобмоточный дроссель.

Функционирование схемы во многом зависит от качества наматывания катушки, которое требует соблюдения определенных правил:

Для сердечника надо выбрать кольцо из феррита марки НМ с магнитной проницаемостью 400-3000 и диаметром около 2 см;
Если кольцо неизолированное, то сначала нужно обмотать магнитопровод изолирующей тканью (лакоткань);
Намотку вести двумя проводами ПЭВ в один ряд разнонаправленно, избегая наложения витков (всего примерно 7-15 оборотов) Площадь сечения провода зависит от нагрузочной мощности.

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/04/6-600x236.png?.png 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/04/6-768x302..png 800w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Если говорить совсем простым языком, то сетевой фильтр – это такой тройник с выключателем, очень часто применяется для подключения компьютера к электросети. Данное устройство можно встретить на прилавках магазинов электротоваров, а также уже подключенным к розетке в квартирах и домах. Но для чего нужен сетевой фильтр и что в нем особенного? Об этом мы и поговорим далее.

Предназначение сетевого фильтра

Известно, что у вас в розетке имеется сеть переменного тока напряжением в 220 Вольт. «Переменное напряжение (ток)» значит, что его величина и/или знак непостоянны, а меняются с течением времени по определенному закону.

Природа генерирующих электрических машин (генераторов) такова, что на выходных клеммах генерируется ЭДС синусоидальной формы. Однако всё было бы хорошо, если бы все устройства имели резистивный характер, отсутствовали пусковые токи, и не имели в своем составе импульсных преобразователей. К сожалению, так не бывает, т.к. большинство устройств имеют индуктивный, емкостной характер, щёточные двигателя, импульсные источники вторичного питания. Весь этот замысловатый набор слов – это главные виновники электромагнитных помех.

Мы начали статью с речи об электромагнитных помехах не просто так. Эти помехи «портят» ровную форму синусоиды. Образуются так называемые гармоники. Если разложить реальный сигнал из розетки в виде ряда Фурье мы увидим, что синусоида дополнилась различными функциями, различной частоты и амплитуды. Форма напряжения в настоящей розетке стала далека от идеальной.

Ну и что в итоге? Плохое электропитание – проблема для радиопередающих устройств. Попросту ваш телевизор или радиоприемник будет работать с помехами. Кроме помех от потребителей в сети присутствуют помехи случайного происхождения, которые мы не можем предугадать. Это всплески, от перебоев электроснабжения, включения мощной нагрузки и т.д.

Сетевой фильтр нужен для того, чтобы:

Отфильтровать помехи для чистого питания устройств.
Снизить помехи, исходящие от питающих приборов.

Как работает сетевой фильтр

Фильтрация ненужных составляющих сигнала осуществляется, как это ни странно, специальными фильтрами, их собирают из индуктивностей (L) и конденсаторов (С). Ограничение всплесков высокого напряжения – варисторами. Это работает благодаря таким электротехническим понятиям – постоянная времени и законы коммутации, реактивное сопротивление.

Постоянная времени – это время, за которое заряжается конденсатор или накапливает энергию индуктивность. Зависит от элементов фильтра (R, L и C). Реактивное сопротивление – это сопротивление элементов, которое зависит от частоты сигнала, а также от их номинала. Присутствует у индуктивностей и конденсаторов. Обусловлено только передачей энергии переменного тока электрическому или магнитному полю.

Простыми словами – с помощью реактивного сопротивления можно снизить, ограничить высокочастотные гармоники нашей синусоиды. Известно, что в розетке частота питания 50 Гц. Значит нужно рассчитывать фильтр на частоты на порядок выше и более. У индуктивности сопротивление растет с ростом частоты, у конденсатора – падает. То есть принцип работы сетевого фильтра заключается в подавлении высокочастотных составляющих сетевой синусоиды, при этом оказывая минимальное влияние на основную 50 Гц составляющую.

Смотрим что внутри

Мы разобрались, где применяется сетевой фильтр, поэтому теперь давайте разберемся, из чего состоит реальный сетевой фильтр, абстрагируемся от теории.

Фильтр помех.
Кнопка или тумблер.
Варистор.
Розеточная группа.
Сетевой шнур.

Внутренности дорогого и качественного фильтра, обратите внимание на батарею конденсаторов справа и размеры дросселя по центру:

Пойдем по порядку – фильтр. Конструкция такого элемента представляет собой LC-фильтр. Нулевой и фазные провода из розетки подключатся к катушке индуктивности (каждый к своей), а между ними 1 и больше конденсаторов. Типовые номиналы деталей:

индуктивность каждой катушки – 50-200 мкГн;
конденсаторы 0,22-1 мкФ.

Варистор – это полупроводниковый элемент с нелинейной ВАХ. При достижении определенного напряжения, приложенного к нему, защищает нагрузку кратковременным замыканием входных цепей питания, принимая «удар» на себя. Нужен для того, чтобы сберечь вашу технику от «плохого питания». Чаще всего применяется варистор на 470 Вольт. Принцип действия такой защиты очевиден – при скачках напряжения цепи питания защищаемой нагрузки шунтируются варистором.

Содержимое дешевого фильтра, здесь вообще нет дросселя – его эффективность минимальна, но всё еще есть варистор (голубой в центре кадра), и он спасет от скачков напряжения:

Для чего нужен тумблер, если всё может работать и без него? Просто чтобы вы не дергали каждый раз вилку из розетки, ведь, чаще всего через сетевой фильтр подключается стационарное оборудование. Это снизит износ контактных пластин розетки.

Принципиальная схема сетевого фильтра:

Где применяется фильтр и что делать, если его нет

Дело в том, что в качественных блоках питания он должен быть установлен, прям на плате и тем более на БП высокой мощности, например компьютерных. Но, к сожалению, ваши зарядные устройства для смартфона, БП от ноутбука, ЭПРА люминесцентных и светодиодных ламп чаще всего не имеют их в своем составе. Это связано с тем, что китайские производители упрощают схемы своих устройств для снижения их себестоимости. Часто бывает, что на плате есть места для деталей, назначение которых фильтровать помехи, но они просто не распаяны и вместо них стоят перемычки. Компьютерные блоки – это отдельная тема, схема практически у всех одна, но исполнение разное, и в самых дешевых моделях фильтр отсутствует.

Вы можете снизить помехи вашего телевизора или другого устройства которое хотите защитить и улучшить свойства его электропитания дополнив обычный удлинитель таким фильтром. Его можно собрать самому или извлечь из хорошего, но ненужного или неисправного БП.

Куда ни кинь взгляд: везде вокруг нас электроприборы. Только оглянувшись вокруг, я вижу лампу, монитор, системный блок, утюг, зарядное от мобильного телефона, зарядное от планшета, ноутбук. И это только в одной комнате! Электроприборы не могут жить без электричества, однако в то же время оно представляет для них большую опасность. Если у вас стационарный компьютер, то наверняка вы сталкивались с ситуацией: мигнул свет на долю секунды – компьютер перезагружается, унося с собой плоды, возможно, многочасовых трудов, попутно уничтожая нервные клетки своего владельца. Знакомо? Ну или, возможно, у вас или ваших знакомых была такая ситуация: ударила молния – в компьютере перегорела материнская плата, либо пострадало еще какое-то устройство от скачка напряжения (до сих пор помню, как у одного моего товарища после удара молнии перегорела материнская плата, а у другого – сетевая плата).

Собственно, какие есть угрозы компьютеру и прочей бытовой технике:

импульсы напряжения (неисправная система заземления + удар молнии – вот их причины). Кроме того, вы, наверное, знаете или слышали, что не рекомендуется выключать компьютер или телевизор простым выдергиванием из розетки, а нужно сперва нажать на кнопку выключения, а уже потом выдернуть устройство из розетки. Если этого не делать, то лучшем случае сократится срок службы техники, в худшем — её поломка. Скачки напряжения или его непродолжительные отключения также могут приводить к таким последствиям.
(часто появляются при включении/выключении мощной бытовой техники и инструментов: стиральная машина, посудомойка, перфоратор, генератор).

Я думаю, со всеми этими явлениями вы сталкивались в жизни. Сегодня я хочу повести речь об устройстве, которое призвано защищать устройства от этих нежелательных явлений – сетевом фильтре .

Я думаю многие (да и я когда-то) думали или думают, что сетевой фильтр – это удлинитель с выключателем. Вот таким, например, как на картинке:

Если вы так думаете – то пора развеять ваши заблуждения. Если нет – честь вам и хвала!

Сетевой фильтр – это устройство, которое защищает ваши электроприборы от скачков напряжения и помех. Обычный удлинитель с выключателем, никак не продлит жизнь вашим электроприборам. Обычный сетевой фильтр очень похож на удлинитель, однако в нем есть защита, от описанных выше напастей.

Давайте рассмотрим подробнее, как же он защищает электроприборы:

импульсы напряжения – для защиты от них в сетевом фильтре должна быть такая штука как варистор . Варистор рассеивает избыточную энергию, превращая её в тепловую. Если он не выдерживает, то сгорает, пав смертью храбрых, но техника остается цела. При выборе смотрите на параметр «Уровень поглощения энергии», или «Суммарная рассеиваемая энергия», или «Максимальная энергия входного импульса», или «Энергия скачка», который будет в Джоулях (Дж). Чем больше этот параметр, тем лучше.
На многих устройствах также есть такая штука как терморазмыкатель , который срабатывает при превышении максимального значения напряжения и отсекает его, предупреждая сгорание варистора. Наличие терморазмыкателя как раз желательно, чтобы фильтр не перегорел при первом же скачке напряжения и служил долго.
высокочастотные помехи электросети . За борьбу с ними отвечает фильтр от помех (LC -фильтр), который состоит из катушки индуктивности и конденсатора. Смотрите на параметр «Степень подавления высокочастотных помех» или «Степень подавления ВЧ-помех», измеряется в децибелах (Дб), соответственно, чем больше, тем лучше.

Как выбрать сетевой фильтр

Сперва я поделюсь теми характеристиками, на которые стоит обратить внимание. Сразу хочу отметить, что стоимость сетевого фильтра колеблется в диапазоне от 3 до 90 у.е. При этом фильтр из средней ценовой категории может служить не хуже, чем дорогой. В целом, качественный фильтр обычно выглядит добротно, но обратное утверждение не всегда верно.

Давайте теперь обсудим, на какие характеристики стоит обратить внимание (в скобочках рядом с параметром указано, в чем измеряется параметр):

Гарантия . Этот параметр я ставлю в начале, т.к. он важен. Чем больше гарантия, тем лучше! Если производитель уверен в качестве устройства, то гарантия будет большой. Некоторые производители дают гарантию до 5 лет, поэтому старайтесь выбирать фильтр с гарантией хотя бы от 3 лет. В таком случае, если фильтр выйдет из строя из-за скачка напряжения, то устройства будет подлежать замене по гарантии.
Энергия скачка (Дж) (Уровень поглощения энергии»/Суммарная рассеиваемая энергия/Максимальная энергия входного импульса – может быть написано по-разному). Чем больше, тем лучше. Обычно этот параметр составляет несколько сотен Дж, но в более качественных фильтрах это значение может доходить до нескольких тысяч Дж.
Максимальный ток (А) (Максимальный ток нагрузки). Максимальный ток на всех подключенных защищаемых устройствах (на всех розетках). Берите устройство, где этот параметр не менее 10А.
Ток импульсной помехи (кА) (Макс. ток импульсной помехи/Максимальный ток импульса). Берите со значением параметра в диапазоне 3,5-10 кА (или 3500-10000 А).
Количество розеток . Сколько приборов вам нужно подключить? Если это компьютер, то я бы рекомендовал фильтр с числом розеток не менее 5. Посудите сами: нужно подключить блок питания компьютера, колонки, монитор, возможно роутер, принтер, сканер, а если еще есть настольная лампа? И было бы неплохо иметь возможность подзарядить телефон или планшет. Считайте и выбирайте рационально!
Мощность . Убедитесь, что мощности фильтра будет достаточно, чтобы работать со всеми включенными в него устройствами. В качестве ориентира, который можно принять для домашнего использования (компьютер, мелкие бытовые приборы) могу посоветовать фильтры с номинальным током нагрузки 10А (это мощность в 2200 Вт. Посчитать мощность просто: умножаем ток на напряжение в 220В: 220*10=2200 Вт. Дальше смотрите мощность каждого из устройств, которые собираетесь подключать, складывайте и уже смотрите, чтобы мощности фильтра хватало)
Длина провода – важный параметр. Лучше прикиньте заранее, какая вам нужна. Чтобы ориентироваться: в продаже как правило есть фильтры с длиной провода 1.2 м, 1.5 м, 1.8 м, 3 м, 4 м, 5 м. Встречаются также 0.5 м и другие, однако основные размеры такие. На мой взгляд, меньше 1.8-2 м брать не стоит, лучше брать с запасом.
Наличие терморазмыкателя : так сетевой фильтр проживет дольше.
Вообще, в идеале выбирайте устройство, которое будет иметь защиту от повышения напряжения, перегрева, тока короткого замыкания (КЗ) – полный боекомплект, так сказать. Иначе какой смысл покупать сетевой фильтр?
Негорючий материал корпуса, чтобы в случае перегрева не случился пожар.
Выходные розетки (куда и будем подключать устройства) – евророзетки с заземлением .

Есть еще ряд второстепенных параметров, которые уже «на любителя», однако я про них вам расскажу, чтобы вы понимали, какие дополнительные возможности есть у сетевых фильтров.

Защита линий связи. В некоторых сетевых фильтрах есть также возможность защищать линии связи (телефонной, телевизионной, сетевой), т.к. молния может пробить и через них – для этого в фильтре есть специальные разъемы. Сетевой фильтр на фото (Модель: APC Performance SurgeArrest) может защищать телефонную, телевизионную и локальную сеть:
Защита портов USB – дает возможность подключать к фильтру устройства через порт USB без переходников. Это могут быть мобильный телефон, планшет и пр.
Защитные шторки . Часто на фильтрах используются защитные шторки для отверстий в розетке, чтобы предотвратить попадание пыли внутрь устройства (и соответственно её возгорание при нагреве устройства), а также уберечь особо любопытных детей от электричества. На фото фильтр Kreolz E1200, там как раз хорошо видны шторки, они красные:
Раздельное выключение розеток . Как правило, выключатель на сетевом фильтре отключает все розетки, но есть сетевые фильтры, где можно отключать только отдельные, вот, например, фильтр SVEN Plаtinum на 5 розеток:
Крепление к стене . Некоторые устройства можно закрепить на стене или на другой поверхности. Например, фильтр SWEN Fort на 5 розеток имеет 2 крепления на задней стенке корпуса:
Дистанционное выключение фильтра . Не думайте, что это для ленивых: такие устройства могут быть очень удобны для людей с ограниченными возможностями. Вот пример такого устройства, которое поставляется с пультом («малыш» на фото – сетевой фильтр SVEN Mini RC):
Крепление для проводов . Если вам нужно подключать много устройств, то можно выбрать фильтр со специальным креплением для проводов. Это поможет избежать спутывания проводов. Также есть фильтры, где шнур вращается на 180° и позволяет размещать устройство как угодно.На фото ниже сетевой фильтр APC Performance SurgeArrest на 8 розеток с таким креплением (оно белого цвета) и с вращающимся шнуром.

Что касается каких-то конкретных производителей качественных фильтров, то это, к примеру, Defender, APC, SVEN, AEG. В любом случае, не стесняйтесь спрашивать продавцов в интернет-магазине или магазине совета. Есть вполне качественные фильтры и других производителей, об одном из них, который я себе купил, читайте в следующем обзоре.

Пару советов о том, как быстро проверить качество сетевого фильтра:

Проверьте соответствие заявленной длины провода действительной. Если это не так, то доверять остальным параметрам я бы также не стал.
В качественных устройствах используются цветные металлы для контактов: такие не будут греться и воспламенять корпус, в отличие от дешевых металлов. Проверить можно без разборки сетевого фильтра: подносим магнит к видимым металлическим частям: есть покрытие из цветных металлов – притягиваться не будет, если из дешевых и некачественных – будет.

Важно! Сетевой фильтр может защитить вас от скачков напряжения, но никак не поможет при отключении электропитания. Для поддержки работы компьютера при отключении электроэнергии используется ИБП (источник бесперебойного питания или «бесперебойник» в простонародии). Как правило, ИБП также имеет встроенные фильтры от помех в сети, а также аккумулятор, который позволяет получить еще 10-20 минут для сохранения документов и важных файлов при отключении электроэнергии. Эти устройства, как правило, стоят не менее 100$ и будут рассмотрены в отдельной статье.

Надеюсь, что статья вам понравилась! Напишите в комментариях, используете ли вы сетевые фильтры, а если да, то какие? Напишите про свой сетевой фильтр, этим вы поможете другим сделать выбор.

Параметры электрических сетей далеки от идеала, и реализовать это практически невозможно. Оборудование генераторов, проводки, подстанций изношены. При работе с бытовыми приборами мы отключаем и включаем их в сеть, а мощность у них бывает большая. Даже в объеме своей квартиры возникают перепады напряжения, с которыми ничего не сделать. Угадать, когда будет повышение или понижение напряжения в сети, тоже невозможно.

Старые образцы бытовой техники не были так чувствительны к «сюрпризам» сети питания. Модели современной техники состоят из чувствительной электроники, которой они начинены по полной программе. Самый простой и недорогой метод защиты электроустройств от неисправностей – подать на них питание используя сетевые фильтры . Будем разбираться, что необходимо учитывать, и как выбирать данное устройство защиты.

Для чего нужны сетевые фильтры

Если не знать задач, выполняемых сетевым фильтром, то невозможно правильно его выбрать. Существует несколько задач, которые решает фильтр, и его назначение.

Защита от скачков напряжения

В паспорте или инструкции каждого устройства даны значения номинального напряжения. В условиях гарантии обычно указывают одним из пунктов, что гарантия сохраняется при качественном сетевом питании. Если это не будет соблюдено, то права покупателя на бесплатный ремонт или замену изделия в течение гарантийного периода аннулируются.

Обычно в одной линии питания подключены несколько разных по мощности и специфике работы технических устройств. Это неизбежно ведет к скачкам и перепадам параметров сети. Отключения и включения холодильников, в одном подъезде дома заметно влияют на нагруженность линии. Но ведь в сети подключены не только бытовые приборы, есть и другие потребители.

Фильтрация напряжения

Это свойство выполняет сглаживание помех напряжения сети питания. Они вызываются подключением в сеть приборов различных типов, повреждением, ухудшением, износом изоляции электрической проводки, коротким замыканием. Помехи образуются на линии близко расположенными объектами, от которых идут электромагнитные сигналы. Это чаще всего, антенны для разных целей. Отсутствие заземления также вызывает помехи и нарушение параметров сети. Некачественное заземление тоже не делает идеальным сеть питания.

В дома старой постройки заземление не заведено, подключены только фаза и линия. Вилки в стиле «евро» оказываются бесполезными, так как контакт для «земли», имеющийся на них, никуда не подключается. Такими вилками пользуются как обычными вилками без заземления, эффекта никакого нет. Многие электронные устройства бытовой техники часто дают сбои, зависания, поломки. Возникает необходимость в дополнительной настройке или перезагрузке параметров.

Можно сделать вывод, что сетевой фильтр похож на источник питания, но без аккумуляторов. При отключении фильтра информация на компьютере, подключенном к фильтру, не сохранится. Поэтому вряд ли стоит использовать сетевые фильтры как .

Устройство и схемы

Схема этого девайса несложная. Для достаточного понимания работы этого прибора, нужно разобраться, как гасить помехи от скачков и перепадов сети питания. Возьмем резисторы. Их сопротивление не имеет зависимости от силы тока, проходящего через них. Емкость и индуктивность зависят напрямую от тока. Чем больше напряжение и сила тока, тем выше возрастает сопротивление катушки.

Такое свойство используется в сетевых фильтрах для исправления коротких скачков сети питания с большим размером. Устанавливают две катушки в нулевой и фазный проводник. Индуктивность их может находиться в очень широком интервале: 60-200 микрогенри.

1 — Конденсатор (Удаляет помехи)
2 — Балансировочный дроссель
3 — Конденсаторы (Удаляют помехи)
4 — Многоразовый термопредохранитель
5 — Индукторы с сердечниками (Для фильтрации шумов и небольшого понижения напряжения при необходимости)
6 — Варисторы (Абсорбируют скачки тока)

В сетевых фильтрах нельзя применять резисторы со значительным сопротивлением, это ведет к падению напряжения. Наибольшее сопротивление допускается устанавливать равным 1 Ом.

По подсчетам специалистов среди многих моделей фильтров сегодня наиболее эффективными стали фильтры сети LC. В их конструкции находятся конденсаторы и катушки индуктивности. Емкость колеблется в интервале 0,22-1 мкФ. Нужно учесть, что разность потенциалов конденсатора должно отличаться в два раза от напряжения сети в большую сторону на случай большого перепада напряжения.

L – катушка, выравнивающая скачки (перепады) тока.

С – емкость (конденсатор), гасящий большие скачки напряжения.

Рассмотрим помехи от импульсов. Импульсы можно погашать варистором – полупроводниковым элементом. Это тот же резистор, в обычном режиме при малом напряжении он имеет высокое сопротивление, ток через него не идет. При подъеме тока в линии питания до номинального значения вариатора, его сопротивление резко падает, и он пропускает через себя ток.

Схема сетевого фильтра

В итоге, фильтр сети для питания электронных приборов должен состоять из:

Двух катушек (последовательная схема).
Варистора.
Конденсаторы (параллельная схема).

Все составные элементы подбираются по нагрузке сети. Ток номинала элементов рассчитывается от мощности потребления бытового прибора. Кто захочет своими руками собрать сетевой фильтр, то этот факт будет иметь важное значение.

По каким критериям выбирать сетевые фильтры

Внешне фильтры не отличить друг от друга, однако, моделей таких устройств множество. Рассмотрим фильтры, предназначенные для подключения бытовых приборов в квартире.

Перед покупкой фильтра необходимо решить, от каких помех должен защищать фильтр, то есть, какая проблема существует в данной конкретной сети напряжения.

Уровни защиты

Существуют три главных стандартных уровня защиты, которые делают различимыми конструкции сетевых фильтров.

Базовый уровень защиты . Недорогие простые фильтры сети.
Фильтры универсального назначения . Их приобретают для бытовых нужд. Преимущество таких моделей сочетание возможности различных типов защиты и цены. Возможности не максимальные, но для применения в быту достаточны.
Высокий класс . Такие фильтры устанавливают для подключения бытовой техники, которая стоит дорого, например, плазменного телевизора. Такие фильтры используют как профессиональные приборы.

Значение импульса компенсации

Эта величина указана в инструкции в килоджоулях. Чем больше это значение в паспорте, тем фильтр защитит прибор от большего перепада напряжения. Для домов садовых участков, загородных домов, массовых построек характерен перекос фаз, поэтому этот параметр для них наиболее важен.

Блокировка от перегрева

Положительным моментом для сетевого фильтра является наличие в нем теплового реле. Во время излишней нагрузки оно отключит питание прибора, тем самым предотвратив неисправность и выход из строя.

Число розеток

Многие сетевые фильтры имеют розеточные гнезда для подключения потребителей в количестве до 10 штук. Поэтому важно перед приобретением фильтра необходимо рассчитать, сколько и каких по мощности приборов вы будете подключать к нему, сделать сравнение с паспортными данными.

Все подключаемые приборы могут быть включены одновременно, нужно сложить все мощности в сумме и сравнить с мощностью сетевого фильтра. При вычислениях надо делать запас около 30%. Иначе провода питания могут не выдержать нагрузки, и изоляция будет плавиться, что приведет к пожару.

Размер между розетками

Казалось бы, что расстояние между розетками одинаково во всех фильтрах. Если почти все розетки будут заняты потребителями питания, а нужно еще подключить адаптер блока питания, то выходящие шнуры от розеток могут мешать установить адаптер. Для таких случаев целесообразно применять сетевые фильтры с корпусом, увеличенным в размерах. Он занимает больше места, но необходим в подобных случаях.

Номинальный ток

Это значение параметра зависит от мощности прибора. Для мощной бытовой техники лучше выбрать фильтр сети с номинальным током более 10 ампер. Несложно сделать простой расчет, зная , открыть в инструкции данные, сетевое напряжение всем известно – 220 вольт.

Длина провода

Длина шнура фильтра должна удовлетворять потребность в месте установки, чтобы ее хватало для монтажа. Лишняя длина увеличивает цену устройства, а на работу влияния не оказывает.

Вспомогательные функции сетевых фильтров

Сетевые фильтры могут иметь несколько дополнительных опций, которые не играют важной роли, но могут когда-нибудь пригодиться. Рассмотрим часто встречающиеся из них.

Опция микроконтроллера. Имеется внутренний таймер для включения и выключения напряжения по времени.
Защиты на каждую линию питания отдельно. Такие устройства дорогостоящие, напротив каждой розетки есть свой выключатель и предохранитель. Этим обеспечивается защита. Такие сетевые фильтры лучше применять при работе сразу многих устройств разного типа в разных направлениях.
Защиты от пыли, несанкционированного включения и т.д.
Фиксатор для закрепления шнуров питания. Подключение в одно время к фильтру нескольких приборов техники ведет к образованию запутанных пучков проводов. Фиксатор помогает навести в этом порядок.
Гнезда для монтажа на вертикальной плоскости.

Как выбрать сетевые фильтры

Наши подсказки дадут понять, по каким параметрам выбирать сетевой фильтр.

Материал изготовления контактов. О качестве изделия говорит материал контактов. Контакты должны быть из цветного металла, можно проверить магнитом. Цветной металл к магниту не притягивается. Если изготовитель неизвестен, то проверить нужно обязательно. Некачественный металл будет нагреваться, контакты подгорят, расплавят корпус фильтра.
Длина сетевого кабеля. Добросовестный изготовитель не допустит большого отклонения от размеров кабеля. По паспорту можно проверить и измерить его длину. Если длина отличается, значит, остальные параметры тоже можно поставить под сомнение.

Правильно выбрать сетевой фильтр непросто. Нужно приобретать конструкцию фильтра из расчета разумности и достаточности. Диапазон цен на фильтры слишком различается, и находится в пределах от 250 до 1600 рублей.

Стабильность работы существующей сегодня электросети оставляет желать лучшего. По причине износа оборудования на подстанциях, низкого качества электропроводки, частого включения бытовых приборов, потребляющих большую мощность, нередки перепады напряжения.

Техника советских времён к такому была гораздо устойчивее, чем современная. Сейчас в её конструкции зачастую присутствует сложная электроника, обладающая высокой чувствительностью.

Чтобы гарантировать её стабильное функционирование, рекомендуется использовать сетевые фильтры. Данная статья расскажет, что это такое, принцип их действия, какие разновидности бывают и как выбрать подходящую для вас модель.

Устройство и принцип работы

По внешнему виду он практически не отличается от обычного удлинителя. В этом можно убедиться, если посмотреть фото сетевых фильтров. Главная особенность – наличие стабилизирующего блока и одного или нескольких выключателей. При возникновении каких-либо помех или скачков в сети в этом блоке они сглаживаются.

Специальная схема поглощает излишнее напряжение и приводит в норму частоту тока. В случае резкого скачка срабатывает предохранитель, прекращая подачу электричества. Таким образом предотвращается повреждение подключенной к фильтру техники.

Рассмотрим устройство сетевого фильтра. В его схеме присутствуют варисторы, балансировочный дроссель, термопредохранитель и индукторы с сердечниками. Последние используются для подавления помех высокой частоты. Их принцип действия основан на способности резко повышать сопротивление при проходе через них тока с малым периодом синусоиды.

Катушки индуктивности устанавливаются на нулевом и фазном проводниках. Помехи низкой частоты гасятся либо их активным сопротивлением, либо отдельными резисторами, также расположенными последовательно нагрузке.

Варистор требуется для подавления кратковременных импульсных помех. При низком напряжении он обладает огромным сопротивлением и поэтому не пропускает электричество.

В случае, если напряжение повышается до определённого значения, сопротивление варистора начинает снижаться. Подключённый в цепи параллельно, он берёт на себя часть нагрузки, пока длится её повышенное воздействие.

Самыми эффективными считаются фильтры с маркировкой LC. В их схеме присутствует конденсатор ёмкостью до 1 мкФ с номинальным напряжением, равным увеличенному вдвое напряжению электросети. Это делается для осуществления возможности учёта любого перепада.

Какие разновидности бывают

В зависимости от уровня обеспечиваемой безопасности сетевые фильтры подразделяются на следующие виды:

Essential. Предоставляет базовые возможности по предоставлению защиты. Подходит для простой бытовой техники.

Home/Office. Универсальные устройства, обладающие оптимальным сочетанием цена-качество. Могут использоваться с большинством бытовой техники.

Performance. Профессиональное оборудование для сложных электронных устройств, крайне чувствительных к малейшим перепадам. Обеспечивает максимальную защиту, но по стоимости гораздо дороже.

Оценить разницу между представленными видами можно, например, по способности сглаживать всплески энергии. Если у обычного фильтра она не превышает 960 Дж, то у профессионального – 2500 и выше.

Однако нужно помнить, что заявленные в инструкции к выбранной модели характеристики будут достигаться лишь при использовании в розетках с заземлением. В сетях, где оно не предусмотрено, эффективность данных устройств несколько снижается.

Чтобы правильно выбрать сетевой фильтр, обратите внимание на следующее:

Соотношение количества розеток и способности выдерживать высокие нагрузки. Дешёвые устройства могут иметь возможность подключения множества приборов, но при этом совершенно на них не рассчитаны. Необходимо заранее спланировать, что будет подключаться к данному фильтру, суммировать мощность и сравнить её с указанной в техническом паспорте.

Желательно, чтобы был небольшой запас – примерно треть от номинальной нагрузки. В этом случае фильтр будет работать бесперебойно и надёжно.

Расстояние между розетками. Оно должно быть достаточным, чтобы хватало места для любого адаптера.

Длина кабеля. Выбирайте достаточный для комфортной эксплуатации. Слишком длинный здесь также нежелателен – снизится эффективность работы устройства.

Контакты вилки. В моделях добросовестных производителей они изготавливаются из качественного цветного металла. Проверяется это с помощью магнита. Дешёвый металл будет часто перегреваться, что чревато порчей корпуса и подгоранием контактов.

Количество выключателей на сетевом фильтре. Он может быть в единственном экземпляре или отдельный на каждую розетку. Во втором случае преимущество – возможность контролировать подачу электроэнергии на каждый отдельный прибор.

Ну и конечно помните, что даже самый лучший фильтр не поможет при отключении электричества. Чтобы обезопасить технику и от этого, данное устройство нужно комбинировать с источником бесперебойного питания ИБП.

Обзор популярных моделей

Рассмотрим лучшие сетевые фильтры, предлагаемые производителями. Первый из них – Buro BU-SP5 USB 2A-W. Имеет органичный внешний вид, занимает мало места, относительно недорогой. Средняя стоимость 790 рублей. Корпус белого цвета, снабжён 6 евророзетками и 2 USB-портами, позволяющими заряжать мобильные устройства. Провод длинной 5 метров, максимальная мощность не более 2,2 кВт.

Идеальный фильтр для подключения компьютера – Pilot X-PRO. Длина провода в зависимости от модели варьируется от 1,8 до 7 метров. В наличии 5 евророзеток и одна старого образца. Обладает оригинальным внешним видом, напоминающим космический аппарат в лучших традициях фантастики.

Особое преимущество – наличие функции Master Control, позволяющей подавать напряжение остальным потребителям после включения основного. Например, модем, принтер и монитор могут включаться только после запуска системного блока. Средняя цена 1980 рублей.

Для ЖК-телевизора отлично подойдёт APC PMF83VT-RS. Имеет разъёмы для подключения телевизионного и телефонного кабелей. Обеспечивает большую скорость передачи данных, эффективно подавляя при этом радиочастотные шумы и электромагнитные помехи.

8 розеток расположены на удалённом друг от друга расстоянии, что позволяет подключать любые блоки питания. Длина шнура – 3 метра. Снабжён световыми индикаторами, сигнализирующими об отсутствии защиты. Цена – 3630 рублей.

Правильно подобранный сетевой фильтр позволит значительно продлить срок эксплуатации зачастую дорогостоящей бытовой техники. Не стоит экономить на этом – лучше заплатить сейчас, чем потом нести гораздо большие расходы за ремонт.