Линеен филтър
Ако четете или слушате линеен филтър, многократно се сблъсквате с намаляването на шума и шума в hi-fi системите. Съвременните редови филтри имат много по-обширни задачи. Нашата модерна технология използва по-специално високи честоти за безжични мрежи (WLAN) или за мобилна телефония (DECT). Това създава нежелани ефекти, които обичаме да демонизираме като електросмога. Кабелната мрежа в стените, както и заземената водопроводна тръба работят като големи антени и ни излагат на това излъчване в домашната среда. Линейните филтри предлагат ефективен начин за предотвратяване на разпространението на електросмог през електропреносната мрежа.
Съвременните устройства като захранвания с превключен режим и тиристорни контролери също генерират високочестотни сигнали за смущения. За да се сведе до минимум тяхното разпространение в електропреносната мрежа, пасивни филтри противоположно. Ако тези устройства работят на обща контактна лента зад филтъра, те все още могат да си пречат. Затова висококачествените гнезда за гнезда използват няколко филтъра за отделните слотове или групи слотове. Това също ги прави изключително скъпи и често се използват само в много висококачествени hi-fi системи.
В допълнение към блокирането на различни честоти, линейните филтри също помагат за намаляване на бързи и къси пренапрежения. Капацитетът за съхранение на бобините и кондензаторите абсорбира излишната енергия и я връща в мрежата малко по-късно, по много по-отслабен начин.
Следователно редови филтри могат да се използват за следните задачи:
- Филтриране на честотите на смущения за чувствителни потребители (Hi-Fi системи, китарни усилватели,.)
- Целево блокиране на модулирани сигнали (PowerLAN)
- Защита от пренапрежение за къси импулси
- Намаляване на разпространението на електросмог
Изграждане на линейни филтри
Линейните филтри винаги се състоят от комбинация от индуктивности и капацитети, които се превключват като електронен нискочестотен филтър. Блокираната честота се определя от оразмеряването на намотките и кондензаторите. Филтър, който блокира всичко, освен нашата мрежова честота от 50 Hz, е почти невъзможно да се приложи, но за щастие не е абсолютно необходим.
Линеен филтър за амортизиране на смущения при натискане
Линеен филтър за амортизиране на често срещаните смущения
Смущаването с натискане издърпва потребителя обратно в мрежата. Те се причиняват от управление на фазовия ъгъл, токоизправители или полупроводникови релета и често се срещат в честотния диапазон под мегагерца. Х кондензаторът късо съединява високочестотните смущения, докато надлъжният дросел ограничава увеличаването на тока. Смущенията в общия режим засягат потребителя от мрежата. Те се причиняват от честотни преобразуватели, захранвания с превключен режим или кварцови осцилатори и се появяват в честотния диапазон над мега сърце. Y кондензаторите късо съединяват високочестотните смущения на земята. Намотките на дросела работят върху една и съща феритна сърцевина и по този начин предлагат компенсиращ тока ефект.
Комбиниран линеен филтър за амортизиране на DC и push-pull смущения
Следователно доказаната защитна схема често съответства на комбинация от двата филтъра в една верига, както е показано на илюстрацията по-горе.
Оразмеряване
Филтрираният честотен диапазон се определя по същество от оразмеряването на дросела L и кондензатора Cx. Колкото по-ниска е честотата, която трябва да се филтрира, толкова по-високи трябва да бъдат L и Cx. Винаги се натъквате на технически ограничения. Надлъжно превключените бобини трябва да носят целия ток. Следователно напречното сечение трябва да е доста голямо. При голям брой завои това изисква много пространство, тегло и струва много мед. Кондензаторът, свързан паралелно, на свой ред трябва да има подходящата диелектрична якост. В зависимост от изискванията за пространство, капацитетът на Cx може да се увеличи в разумни граници, за да се спести дросела L.
Линейните филтри се характеризират със затихване. Това е резултат от директното сравнение между входа и изхода на филтъра. Този фактор няма единица. Тъй като често се налага да се описват големи площи, се използва логаритмично деление в dB. Тъй като затихването зависи от честотата, филтърът не може да бъде описан със стойност, а само с честотна крива. Примерът по-долу описва честотното поведение на 5 различни линейни филтъра.
Източник: W rth Elektronik
Диаграма на линейния филтър
Изчисляването на тази честотна крива е почти невъзможно поради многото свързани с конструкцията вторични капацитети и вторични индуктивности на филтър. Следователно производителите на филтри измерват своя филтър след пълната физическа структура, за да могат точно да създадат тази крива.
практика
Линейните филтри почистват електричеството в нашето домакинство от пикове на напрежение и модулирани високочестотни сигнали. Ако тези сигнали трябва да се използват, както в примера на Power LAN, не трябва да се използва филтър. Въпреки това, линеен филтър може да се използва точно там, където тези сигнали вече не са необходими. Това може да се направи от съображения за безопасност, тъй като електросмогът трябва да бъде намален или защото тези сигнали имат отрицателен ефект върху другите потребители.
Смущаващите импулси на различни устройства имат ниско разпространение, тъй като спадът на напрежението за високи честоти на медни линии е много по-висок, отколкото при 50 Hz на нашия променлив ток. Филтрите са винаги необходими, когато импулсите на смущения и модулацията на данни са близо един до друг.
Непрекъсваемите захранвания (UPS) при онлайн работа генерират напълно нова синусоида за захранването. Те винаги действат като филтър и не е необходимо да бъдат свързани чрез друг линеен филтър.
Най-модерният линеен филтър в този магазин е DPRO 230 F от Dehn + S hne. Той е проектиран като щепсел за адаптер и често е интегриран пред гнездата. Компанията Dehn описва затихването, използвайки референтната честота от 1MHz. Отново се прави разлика във филтъра между проводниците (симетричен) и във филтъра между проводник и земя (асиметричен). DPRO 230 F е зададен със симетрично затихване от? 54 dB и асиметрично затихване от? 42 dB при f = 1 MHz.