Найти в Дзене
АЛАЕВ

Фильтр DC (постоянной составляющей) в сети питания переменного тока

Фильтр подавления постоянной составляющей в сети питания переменного тока предназначен в первую очередь для аудиоаппаратуры, в составе которой применяются тороидальные трансформаторы, так как они наиболее подвержены влиянию постоянной составляющей в сети питания, хотя в повседневной жизни от её присутствия «рычат» и источники бесперебойного питания и другая аппаратура общего применения. В зарубежной литературе устройство чаще всего встречается под названием "DC-blocker". В сети помимо переменной составляющей, может присутствовать постоянная составляющая тока. Постоянная составляющая в сети питания появляется из-за устройств, которые изменяют форму потребляемого тока несимметрично по положительной и отрицательной полуволне сетевого напряжения. Как правило, это маломощные импульсные источники питания, это может быть недорогой фен, которым пользуется кто-то из членов вашей семьи. Наибольшее влияние постоянная составляющая в сети питания оказывает на устройства, в составе которых есть т

Фильтр подавления постоянной составляющей в сети питания переменного тока предназначен в первую очередь для аудиоаппаратуры, в составе которой применяются тороидальные трансформаторы, так как они наиболее подвержены влиянию постоянной составляющей в сети питания, хотя в повседневной жизни от её присутствия «рычат» и источники бесперебойного питания и другая аппаратура общего применения.

В зарубежной литературе устройство чаще всего встречается под названием "DC-blocker".

В сети помимо переменной составляющей, может присутствовать постоянная составляющая тока.

Постоянная составляющая переменного напряжения
Постоянная составляющая переменного напряжения

Постоянная составляющая в сети питания появляется из-за устройств, которые изменяют форму потребляемого тока несимметрично по положительной и отрицательной полуволне сетевого напряжения. Как правило, это маломощные импульсные источники питания, это может быть недорогой фен, которым пользуется кто-то из членов вашей семьи. Наибольшее влияние постоянная составляющая в сети питания оказывает на устройства, в составе которых есть тороидальные трансформаторы из-за отсутствия зазора в конструкции их сердечника. Мощные трансформаторы (300 — 500 Вт и более) подвержены подмагничиванию сердечника из-за очень низкого активного сопротивления первичной обмотки, при этом незначительное постоянное напряжение в сети может вызывать в первичной обмотке существенный ток.

Для исключения перечисленных факторов применяется фильтр подавления постоянной составляющей в сети.

Подавление постоянной составляющей в сети
Подавление постоянной составляющей в сети

Статья является логическим продолжением ранее опубликованной темы, где 83% проголосовавших высказались за создание отдельного DC-blocker не в составе фильтра сетевого питания.

И вот эти темы тоже немного зацепило, если будет интересно - взгляните:

Устройство разработано в первую очередь для пользователей, которые предпочитают использовать свои фирменные монструозные кабели огромных диаметров для питания аудиоаппаратуры.

Кабели подключаются к винтовым клеммам через два кабельных ввода, равноправных между собой, каждый из которых может быть как входом, так и выходом. Все что требуется от пользователя - снять верхнюю крышку (открутить два верхних винта на передней и два верхних винта на задней панели) и осуществить подключение.

Схема подключений модуля DC
Схема подключений модуля DC
Фильтр DC (принципиальная схема модуля, величина емкости указана условно)
Фильтр DC (принципиальная схема модуля, величина емкости указана условно)

На фото ниже показано внутреннее устройство DC-фильтра:

Для проекта я использовал два типоразмера кабельных вводов:

  • М-20, тот что слева и поменьше, рассчитан на зажим кабеля диаметром от 8 до 14 мм;
  • MG-20, тот что справа и побольше, рассчитан на зажим кабеля диаметром от 9 до 14 мм.
Кабельные вводы М-20 (слева) и MG-20 (справа)
Кабельные вводы М-20 (слева) и MG-20 (справа)

По внутренним отверстиям они условно одинаковые, а вот внешние размеры отличаются заметно. Второй крупнее и зажать кабель можно по полной программе, зато первый поменьше и поизящнее при тех же технических характеристиках. Решать вам, установить можно любой. В первой сборке я применил тот, что поменьше - М-20.
Эта позиция опциональная и может выбираться Заказчиком.

Некоторые производители (типа IsoTek, Supra) предпочитают герметизировать блок конденсаторов с помощью специализированного компаунда.

Загерметизированный IsoTek
Загерметизированный IsoTek

Я также предусмотрел такую возможность. При необходимости может быть установлен герметизирующий бокс, внутренности которого заливаются специализированным компаундом. Я использую для этих целей проверенный временем ГЕРМОИЗОЛ-КТ.

Герметик теплопроводный и обеспечивает равномерное распределение тепла по всему блоку конденсаторов. Ранее я применял его, например, здесь для заливки силовых трансформаторов.

Фото фильтра DC c установленным герметизирующим боксом ниже.

Бокс для наглядности не залит компаундом.

Заливка осуществляется опционально по желанию Заказчика.

Модуль DC, прошедший герметизацию компаундом, представлен на фото ниже.

В устройстве предусмотрен индикатор работы синего цвета свечения. Индикатор выведен на верхнюю панель и сделан “тихим”, чтобы не привлекать к себе внимания и не отвлекать от прослушивания музыки.

На нижней панели установлены силиконовые ножки на самоклеящейся основе и больше там нет ничего интересного.

Помимо устройства целиком вы можете приобрести отдельно:

  • пустую печатную плату для самостоятельной сборки устройства;
  • собранный модуль;
Собранный модуль фильтра DC
Собранный модуль фильтра DC
  • собранный модуль с загерметизированным блоком конденсаторов.
Собранный модуль фильтра DC с загерметизированным блоком конденсаторов
Собранный модуль фильтра DC с загерметизированным блоком конденсаторов

Модуль предназначен для создания собственных DIY-проектов или может быть интегрирован в уже имеющиеся готовые изделия.

Технические характеристики фильтра DC:
• мощность подключаемой нагрузки не более 1 кВт или потребляемый ток не более 5 А;
• максимальное значение поглощаемой постоянной составляющей – 3 В;
• емкостная сборка реализована на электролитических конденсаторах 4700 мкф х 10 В серии SJ увеличенного срока службы, производства фирмы Yageo (28 шт.);
• габаритные размеры фильтра DC – 230 х 110 х 65 мм;
• вес – 0,9 кг (1.3 кг для герметизированного исполнения).

Габаритные размеры печатной платы модуля DC
Габаритные размеры печатной платы модуля DC

Крутящий момент при закручивании винтовых соединений – не более 0,8 Н х м*.
*
в процессе монтажа рекомендуется использовать динамометрическую отвертку.

-20