Земляные ВЧ-контуры

[anli]

В некой ветке про провода есть такой мой пост (я скопирую текст оттуда: речь идёт о типичной ситуации, когда два устройства - например, CD-проигрыватель и усилитель - с трёхпроводной вилкой питания включены в двухпроводную сеть; так как большинство таких устройств имеют фильтры - конденсаторы с "холодной" и "горячей" линии на "землю", возникают земляные ВЧ-контуры):

Вот рисунок. G1 и G2 - "земли" двух девайсов. Вот контур: G1 - земля кабеля - G2 - C3 - cold ("нуль") двухпроводки - C1 - G1. Аналогичный - через hot ("фазу").

В самодельных конструкциях для двухпроводки (если нет желания удовлетворять правилам трёхпроводки ), кондюки фильтрующие, обычно, ставятся просто параллельно первичке, и такого замыкания нет. То есть покуда в системе нет двух девайсов с таким фильтром, проблемы нет. Как только появились - появились ВЧ-контуры.

В случае трёхпроводки G1 и G2 соединены землёй трёхпроводки и землями межблочников, то есть получаются чистые (с сопротивлением ноль) контуры.

Предлагаю в этой ветке не обсуждать звуковые и/или музыкальные моменты, а вести исключительно технический разговор.

Итак, наша цель - устранить антенные свойства этих ВЧ-контуров. Например, в неком не слишком извращённом опыте (измерении) могут участвовать:

- двухпроводка (что, вероятно, упрощает),
- системный блок
- функциональный генератор
- осциллограф
- исследуемый девайс X, а может и два - X и Y

Короче, много их, участников совещания...

Всё это как-то соединено сигнальными цепями, вводить в которые что-то нежелательно. Предположим, что мы не можем во всех приборах отпаять фильтрующие конденсаторы от земли (например, какие-то приборы дорогие и на гарантии, какие-то - фиг подлезешь, пока всё не разберёшь, какие-то - вообще чужие, и т.д.).

Первый вариант. Понятно, можно использовать развязывающий транс (это, кстати, можно и для трёхпроводки). Попа в том, что для каждого устройства нужен будет такой транс (кроме, может, одного). Вариант отбрасываем, как дорогой.

Второй вариант - LC-фильтры (типа на каждый сетевой провод по L, а потом эти L соединены C). Опять же, на каждое устройство нужен такой свой фильтр (купить один Pilot Pro на шесть дырок - не проканывает). Но это уже не так дорого. Давайте подробно обсудим этот вариант.

Чтобы подавление сделать больше, L и C надо побольше. Не знаю, не возникнет ли каких-либо при этом резонансных явлений, которые могут проявиться "по новому" из-за добавления фильтра - при определённой импульсной помехе в сети, или при отключении устройства... На аудио-про форумах разные страшные байки рассказывают, как от Pilot-ов аппаратура горит.

Какие "нормальные" номиналы L и C? Где остановиться, чтобы "слишком хорошо" не перешло в "плохо"?

Для дросселей, возможно, можно использовать сердечник, но у меня остались несколько пар воздушных катушек от опытов с акустикой (1.0mH/1 ом, 0.47mH/0.19 ом(!), 0.33mH/0.71 ом). Если номинал подходящий, то, наверное, пойдут?

Ещё такой момент. Потребители могут быть как с линейными БП, так и с импульсными. Тоже могут быть нюансы?

Третий вариант. Предложите!

[a_lumnus]

anli, в софт старте и БП.
Уилльямс Т.
ЭМС для разработчиков продукции/ Т. Уилльямс – М.* Издательский дом «Технология», 2003 г. – 540 с.

[АЛВАЛИ]

__Следует отметить, что соединять корпус усилителя с «сетью» нельзя, в том числе и при помощи (посредством) конденсаторов. Ибо это автоматически ведёт к земляным контурам и далее к наводкам на эти контура (провода) и далее попадание этих наводок в сигнальный тракт.
__В отношении ВЧ помех в «сети», следует различать два типа помех. Синфазная и противофазная. Синфазная – это идентичное и синхронное изменение потенциалов в сети, по отношению к корпусу усилителя. Противофазная - это изменение потенциалов в сети.
__Для каждого типа помех, применяют свой фильтр. Для синфазной рис1, противофазной рис2. Каждый фильтр блокирует ТОЛЬКО СВОЙ тип помехи. Соответственно для подавления обоих типов помех, следует применять сразу два фильтра, включенных последовательно.
__В простом исполнении, фильтр рис1 наматывается на ф.кольцо непосредственно сетевым проводом, или просовывается через несколько не больших ф. колец. Сам феррит не насыщается т.к. токи противофазные.
__Для варианта фильтра рис2 токи наоборот синфазные. Соответственно, чтобы предотвратить насыщение, феррит должен быть с зазором.
__Подобные фильтры по питанию, весьма часто применяются в разной импортной технике.
__Интересное решение, в отношении сетевого трансформатора, было подмечено в старой советской технике см. рис3 и рис4. Их отличие состоит в том, что сетевая обмотка рис4 состоит из двух обмоток, а сама сеть подается во внутрь обмотки. И сама обмотка, представляет собой экран, для самой себя.
__Всё это в совокупности, позволяет существенно снизить помехи от сети, и устранить фокусы при манипуляциях со штепселем.

[anli]

Уилльямс Т.
ЭМС для разработчиков продукции/ Т. Уилльямс – М.* Издательский дом «Технология», 2003 г. – 540 с.

Спасибо!

[a_lumnus]

АЛВАЛИ, в схемах трансформаторов надо поставить начала -концы каждой обмоток.. и некоторые вопросы просто отпадут. что касается дросселей -да. опять "нескромно " даю ссылку на ранее размещенную схему -там есть защита и от синфазной, и от противофазной помехи. Но любые фильтры не панацея, а только часть мероприятий по повышению помехозащищенности. Увы, в связи с все бОльшей насыщаемостью электроникой жилых домов эта проблема стала касаться и бытовой техники.

[Audiomaniac]

АЛВАЛИ, я вижу Вы сильно в теме вопроса: меня давно уже интересует МЕХАНИЗМ влияния всех этих сетевых помех на схему. Ну вот допустим, у нас цап питается от небольшого трансформатора, который стоит от него в 30см, да еще и весь отсек бп отделен железной перегородкой, корпус девайса из дюраля, никакого фона, наводок от транса не видно и не слышно на выходе девайса. После транса стоит мост, банка и стабилизатор, питание совершенно чистое, т.е. по проводам питания в наше устройство также ничего пролезть не может. В тоже время, на звук сильно влияют любые манипуляции с сетевым вводом (синфазники, кондеры в параллель первичке и прочее). Как это происходит? Что при этом меняется спектр помех в первичке и вторичке мне понятно - НО КАК ЭТО ПРОЛЕЗАЕТ В ДЕВАЙС?

[pokos]

...Но неправильная компоновка элементов фильтра все похерит, проверено.

Я бы даже сказал, если хотите хорошо зафильтровать ВЧ, то без сплошных экранов и проходных кондючков не обойтись.
А тема, блин, животрепещущая...

[Audiomaniac]

Тема животрепещущая потому, что ладно бы если бы нам надо было работать только с тем, что по ЭТУ сторону вторички (там и так хватает работы), а то, что по ТУ сторону бы не влияло. А если будет влиять еще и то, что по ТУ сторону, то задача получения хорошего звука (да еще и со стабильным результатом) превращается вообще в нерешаемую.

[anli]

Audiomaniac, в своих походах на ТУ сторону измерять что-нибудь пробовал?

[Audiomaniac]

Пробовал. Спектралабом, подключенным к выходу цапа, видна помеха на частоте 35 кгц (ИБП) на уровне примерно -80дб. Установка на сетевой ввод синфазного дросселя не менее 10мгн эту помеху полностью убирает. Есть ли эта помеха на самом деле или это артефакт того, что в комповом БП имеются емкости на землю - сказать не могу.
Но, даже установка такого фильтра не решает проблему - по-прежнему сильно влияет емкость конденсатора параллельно первичной обмотке и снабберов во вторичной. Звучание меняется от хорошего до невыносимого
Механизм происходящего непонятен.
Возможно тут надо смотреть в сторону взаимодействия двух устройств (усилителя и цапа) - по земле межблочника потенциалы их земель уравниваются и течет некий ток, спектр этого тока довольно гадский (ты сам видел), но увидеть создаваемое этим током падение напряжения пока не удалось, кроме как на резисторе, включенном в разрыв земли.
С усилителем наблюдается аналогичная хрень, но в несколько меньшей степени.

[anli]

конденсатора параллельно первичной обмотке

А без них пробовал?

[Audiomaniac]

А без них пробовал?

Пробовал. Звучание более грязное и замыленное.

[anli]

Пробовал. Звучание более грязное и замыленное.

Audiomaniac, ВЧ-контура, я так предполагаю, у тебя нет? Тогда получается, помеха по проводам, а не "антенная".

[pokos]

Я вам ещё могу поведать, товарищи, про палево земляных контуров по "силе.
У моего товарища дома зимой человек просто аццки электризуется. При разряде на корпус чего-либо сбоит SPDIF, несмотря на гальваническую развязку и балансное подключение. Смотрели запоминающей осциллой на сигнал, при разряде - просто ужас что творится.
Товарищ шаманил с землями пару недель, подлечил.

[Audiomaniac]

ВЧ-контура, я так предполагаю, у тебя нет?

Ну как же нету. Он у всех есть - через межобмоточные емкости питающих трансов обоих девайсов и межблочник.

[anli]

Ну как же нету. Он у всех есть - через межобмоточные емкости питающих трансов обоих девайсов и межблочник.

А то, что мы тут мусолим - колечки побольше да посеченистей - пробовал?

[Audiomaniac]

Я пробовал использовать разные синфазные дроссели серийного производства и готовые фильтры - получается самый разный окрас и характер звука но полностью вопрос не решается.

[anli]

Audiomaniac, а основной источник-то получилось вычислить (сеть или эфир, характер помехи)?

[Audiomaniac]

Неа. Даже неясно, что здесь влияет в первую очередь - сеть или помехи, создаваемые самим девайсом (выпрямителем)

[boatsman]

если хотите хорошо зафильтровать ВЧ, то без сплошных экранов и проходных кондючков не обойтись

100% - по опыту, без грамотной экранировки и развязки любые сложные фильтры работают не лучше П-фильтра 2 порядка, независимо от числа звеньев.

[Инквизитор]

100% - по опыту, без грамотной экранировки и развязки любые сложные фильтры работают не лучше П-фильтра 2 порядка, независимо от числа звеньев.

+1000