Имитатор помех для проверки сетевых фильтров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Предлагаемое устройство (его схема показана на рис. 1) можно использовать для сравнительной оценки эффективности LC-фильтров, предназначенных для работы в сети переменного тока 220 В.

Рис. 1

По сути, это однополупериодный фазовый регулятор мощности на тринисторе VS1 с узлом управления на аналоге однопереходного транзистора VT1VT2. Наличие мощной нагрузки имитируют конденсаторы C1, C2, включенные последовательно с токоограничивающими резисторами R1, R4. Предположим, что в данный момент на устройство поступает отрицательная полуволна сетевого напряжения. В этом случае через диоды VD1, VD2 и резисторы R1, R3, R4 конденсаторы C1 и C2 заряжаются так, что потенциал их верхних (по схеме) обкладок - отрицательный, а нижних - положительный. Диод VD3 при этом закрыт, поэтому узел управления на транзисторах VT1, VT2 обесточен и тринистор VS1 закрыт. В таком состоянии устройство находится до окончания отрицательной полуволны сетевого напряжения.

С приходом положительной полуволны открывается диод VD3 и конденсатор C3 начинает заряжаться через резисторы R10, R11. Когда напряжение на нем и соединенном с ним эмиттере транзистора VT2 становится примерно на 0,6 В больше напряжения на его базе, оба транзистора лавинообразно открываются и конденсатор разряжается через них, токоограничивающий резистор R5 и управляющий электрод тринистора VS1. В результате последний открывается и через резисторы R1, R4 быстро перезаряжает конденсаторы С1, С2 - напряжение на их обкладках меняет знак, и в сеть 220 В поступает короткий импульс, амплитуда которого зависит от ее параметров - сопротивления, индуктивности электропроводки и наличия в сети близкорасположенных помехоподавляющих конденсаторов. Напряжение питания узла управления тринистором во время действия положительной полуволны сетевого напряжения ограничивается параметрическим стабилизатором, образованным стабилитроном VD4, светодиодом HL1 (индикатор включения в сеть) и резистором R7. Резистор R2 служит для разрядки конденсаторов C1, C2 после отключения устройства от электросети.

Рис. 2

Детали устройства размещены на печатной плате (рис. 2) из фольгированного стеклотекстолита. Все постоянные резисторы, кроме R4, - МЛТ, ОМЛТ, С2-33 или аналогичные импортные указанной на схеме мощности. Резистор R4 должен быть обязательно проволочным с рассеиваемой мощностью 7...15 Вт (например, С5-35В, С5-37 или импортный). Желательно, чтобы его индуктивность была минимальной. Если для его крепления к плате будет использован винт, то лучше, чтобы он был латунным. Следует учесть, что во время работы этот резистор сильно нагревается, и если плата будет помещена в компактный корпус, в его стенке напротив резистора следует предусмотреть вентиляционные отверстия. Подстроечный резистор R11 - любой малогабаритный, например РП1-63Мб.

Конденсатор C1 - керамический высоковольтный К15-5 или аналогичный импортный емкостью 4700. 10000 пФ. Конденсатор C2 - трехвыводной К73-21г (такие конденсаторы применялись в сетевых фильтрах унифицированных отечественных полупроводниковых телевизоров) или импортный пленочный с номинальным напряжением 250.280 В переменного тока (устанавливались в импортные кинескопные телевизоры и компьютерные мониторы на входе фильтра сетевого напряжения 220 В). Примененный конденсатор во время работы не должен заметно гудеть и нагреваться, если подобные эффекты будут иметь место, то такой конденсатор для работы в этом устройстве не пригоден. Гудеть может и проволочный резистор R4, но это допустимо.

Высоковольтные диоды 1N4007 заменимы на UF4007, 1N4937GP, 1N5399, КД209Г, КД243Ж, КД247Д, вместо стабилитрона Д814Д подойдут Д814Д1, КС212Ж, 1N4742A, BZV55-C12, BZV85-C12. Светодиод АЛ307КМ можно заменить любым другим непрерывного свечения без встроенного резистора, например, из серий КИПД21, КИПД66, L-1513. Транзистор КТ503Е заменим любым из серий КТ503, КТ645, КТ646, КТ6114, 2SC2331, 2SC2383, SS8050, а КТ502А - любым из серий КТ502, КТ6115, 2SA931, 2SB564, SS8550, однако следует учесть, что цоколевка заменяющих транзисторов может отличаться от указанной на рис. 2.

Тринистор КУ221Г закреплен на монтажной плате с помощью двух винтов М3 с гайками и двух надетых на винты (между фланцем тринистора и платой) металлических втулок длиной 3 мм. Теплоотвод не требуется. Возможная замена тринистора - КУ221А-КУ221В, 2У221А-2У221Г или импортный, например MCR218-10FP Для подключения к сети 220 В используют провода сечением 1 мм² и длиной до 600 мм. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3.

Рис. 3

Для проверки работоспособности имитатор помех G1 (рис. 4,а) и понижающий трансформатор Т1, вторичная обмотка которого соединена с входом осциллографа Р1, подключают через тройник XP2XS2XS3 к розетке XS1, соединенной с сетью 220 В через заведомо хороший сетевой фильтр Z1 (он необходим для предотвращения попадания в сеть помех от имитатора). Если имитатор работает, на экране осциллографа будет отчетливо видна создаваемая им короткая помеха, полярность которой зависит от положения его вилки в розетке тройника. Налаживание сводится к установке движка подстроечного резистора R11 в такое положение, в котором тринистор открывается на пике амплитуды сетевого напряжения, в этом случае уровень создаваемых устройством помех максимален.

Рис. 4

Проверяемый сетевой LC-фильтр Z1 включают по схеме, показанной на рис. 4,б. Здесь, как и в предыдущем случае, Z1 - фильтр, защищающий сеть от помех имитатора, мощный проволочный резистор R1 имитирует "плохую" сеть, увеличивая ее сопротивление, A1 - реальная нагрузка, с которой предполагается работа фильтра, или ее имитация (и та, и другая могут отсутствовать), T1 - выходной трансформатор канала звука от лампового телевизора (можно применить любой маломощный понижающий трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 5.15 В). При отсутствии фильтра Z2 и нагрузки A1 на экране осциллографа будет наблюдаться импульсная помеха амплитудой 30...40 % от размаха напряжения частотой 50 Гц. Изменяя сопротивление введенной в цепь части подстроечного резистора R11, можно наблюдать, как помеха перемещается по положительной или отрицательной полуволне сетевого напряжения.

Имитатор помех будет полезен и при проверке разных устройств на восприимчивость к помехам, проникающим из сети. Если, например, у вас имеется усилитель мощности ЗЧ, который очень чувствителен к сетевым помехам, его включают через сетевой фильтр и тройник в одну розетку вместе с имитатором, и если создаваемые им помехи прослушиваются в подключенных к усилителю АС, то можно попытаться их уменьшить или полностью устранить разными схемотехническими или конструктивными способами.

При настройке и эксплуатации описанного имитатора следует помнить, что все его элементы находятся под опасным напряжением сети переменного тока, поэтому необходимо строго соблюдать правила техники электробезопасности.

Автор: А. Бутов

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Литий-серные батареи с быстрой зарядкой 06.01.2025 Исследователи под руководством профессора Чон-Сунг Ю из Департамента энергетических наук и техники DGIST достигли значительного прорыва в разработке литий-серных аккумуляторов. Новая технология позволяет существенно ускорить процесс зарядки, сохраняя высокую энергоемкость и долговечность батарей. Литий-серные аккумуляторы уже давно привлекают внимание благодаря своей высокой плотности энергии и низкой стоимости серы, используемой в качестве материала. Однако их широкое применение сдерживалось из-за таких проблем, как миграция полисульфидов лития, которая ухудшает производительность и долговечность батарей. Для решения этих задач ученые синтезировали новый многопористый углеродный материал с высокой графитированностью, легированный азотом. Этот инновационный материал был интегрирован в катод батареи, что позволило сохранить высокую энергоемкость даже при интенсивной эксплуатации. Важным достижением стало использование многофункционального углеродного материала, синтезированного простым методом термического восстановления с участием магния, в качестве носителя серы. Такая конструкция обеспечила эффективное подавление миграции полисульфидов лития, что существенно повысило стабильность батареи. Одним из ключевых результатов исследования стала возможность полной зарядки батареи всего за 12 минут. При этом аккумулятор достиг емкости 705 мАч, что в 1,6 раза больше по сравнению с традиционными литий-ионными батареями. Более того, благодаря азотному легированию углеродной поверхности удалось сохранить 82% первоначальной емкости даже после 1000 циклов зарядки и разрядки. Профессор Чон-Сунг Ю подчеркнул, что их работа фокусировалась на улучшении скорости зарядки и стабильности литий-серных аккумуляторов с использованием простых и эффективных методов синтеза. Ученый выразил надежду, что их исследование ускорит коммерциализацию литий-серных батарей, открывая путь к созданию более доступных и производительных источников энергии. Этот прорыв имеет потенциал изменить будущее хранения энергии, предоставляя экологически безопасные и экономически выгодные решения для широкого спектра применений, от электромобилей до портативной электроники.

Другие интересные новости:

▪ Кони предпочитают не общаться с людьми

▪ Линзы из халькогенидного стекла

▪ Электронные сигареты увеличивают риск инсульта

▪ Внимание на нос

▪ Облака для парковки

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микрофоны, радиомикрофоны. Подборка статей

▪ статья А вы, друзья, как ни садитесь... Крылатое выражение

▪ статья Кто такие амазонки? Подробный ответ

▪ статья Дрель-перфоратор. Домашняя мастерская

▪ статья Ремонтируем АОН своими силами. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Монета втирается в стол. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026