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:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Квантовые виртуальные машины 18.08.2025 Современные квантовые компьютеры обещают революцию в вычислительной технике, однако их дороговизна и архитектурные ограничения зачастую препятствуют массовому и эффективному использованию. В частности, большинство существующих систем рассчитаны на выполнение задач одного пользователя, что значительно снижает их общую производительность и доступность. Группа исследователей из Колумбийского университета США представила инновационную технологию, которая способна изменить этот статус-кво, открывая возможности одновременного использования квантового компьютера несколькими пользователями. Разработанная ими система под названием HyperQ представляет собой виртуализацию квантовых вычислений - концепцию, близкую к облачным технологиям в классических вычислениях. HyperQ позволяет разделить физическое квантовое устройство на несколько изолированных виртуальных машин, между которыми распределяются вычислительные задачи. Такой подход обеспечивает балансировку нагрузки и одновременную работу нескольких программ на одном и том же квантовом процессоре. По словам профессора Джейсона Ние из Колумбийского инженерного университета, HyperQ приносит в квантовые вычисления принципы облачной виртуализации, позволяя запускать несколько приложений одновременно без задержек и очередей, что ранее было невозможно. Это серьезный шаг к более широкому внедрению и эффективному использованию квантовых технологий. При этом стоит учитывать, что квантовые компьютеры остаются дорогими и сложными в эксплуатации. По данным Quantum Zeitgeist, разработка малогабаритного квантового процессора требует инвестиций от 10 до 15 миллионов долларов, не считая ежегодных расходов на обслуживание и программное обеспечение. Текущие системы обычно работают только в однопользовательском режиме из-за взаимосвязанности кубитов, что осложняет параллельную обработку. HyperQ решает эту проблему, изолируя виртуальные машины друг от друга с помощью так называемых "буферных" кубитов - неактивных элементов, предотвращающих перекрестные помехи и шумы, которые могут распространяться по квантовой системе. Такой метод позволяет безопасно и эффективно разделять ресурсы, обеспечивая качественное исполнение множества квантовых задач одновременно. Ведущий автор проекта Руньчжоу Тао подчеркивает, что их подход не требует заранее известных программ или специализированных компиляторов, что делает систему гораздо гибче и удобнее для реального использования. HyperQ динамически взаимодействует с существующими инструментами квантового программирования, оптимизируя распределение кубитов и времени работы для каждого запроса. В отличие от предыдущих решений, требовавших построения очереди и предварительной компиляции задач, HyperQ позволяет независимо компилировать приложения для виртуальных машин разного размера, упрощая работу пользователей и увеличивая производительность. Тестирование системы на квантовом компьютере IBM Brisbane с 127 кубитами показало впечатляющие результаты - время ожидания выполнения задач сократилось в 40 раз, а число одновременно работающих программ увеличилось в десять раз.

Другие интересные новости:

▪ Первые 60 спутников глобального интернета

▪ Антибактериальный материал на основе паутины

▪ Гиперзвуковой самолет NASA установил рекорд скорости

▪ Сверхпрочный материал крепче алмаза

▪ Смартфоны смогут выдерживать 15 падений с метровой высоты

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана и безопасность. Подборка статей

▪ статья Подноготная правда. Крылатое выражение

▪ статья Отчего в самолете алкоголь подают меньшими дозами, чем на земле? Подробный ответ

▪ статья Директор учреждения образования. Должностная инструкция

▪ статья Радиолюбительский частотомер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Фарфоровая ваза. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025