Ещё раз о сетевом фильтре

[OlegCH]

Не претендуя на что то новое, решил поделиться своим опытом по изготовлению устройства для защиты потребителей от сетевых помех.
Поскольку одним из основных условий было обеспечение гальваноразвязки с внешней сетью, то соответственно в схеме появился развязывающий трансформатор на 500 Вт. Имеющийся под руками корпус задал высото-габаритные ограничения . Поэтому разумным компромиссом получилось применение двух торов 500 Вт, 220/12 в. (см. схему). Всё остальное достаточно стандартно: коммутация входа сети через контактор Moeller Z-R230/SS, функции защиты возложены на автомат Legrand C6 и варисторы RU. Защита разделяющего трансформатора от постоянной составляющей сети осуществляется фильтром DC на D1...4 и C6, C7. Первичный фильтр ВЧ помех (установленный до развязывающего транса) работает (ориентировочно) в диапазоне от 100 кГц до 1 МГц. После транса применены четыре стандартных ВЧ фильтра Schaffner. Каждый на своего потребителя. Их эффективный диапазон работы от 1 МГц и выше. Все фильтры работают с "землёй", развязанной с "нулём" питания. К потребителям "земля" не идёт.

Результат, честно говоря, получился достаточно неожиданный. Основной значимый эффект - это то что "проявились" обертона нижней середины!!!
Т.е. звук стал более "сочный" и "значимый". Причем этот эффект проявляется именно на источнике (CD-проигрывателе), на усилителе просто "проявился" эффект "чернее черного", т.е. улучшилась микродинамика. А вот звук CD изменился кардинально в лучшую сторону, в женском голосе "проявились" "грудные" тембры, тарелочки стали обьемнее, струнные теплее...
Так что о сделаном не жалею и могу рекомендовать к повторению.
Для меня теперь сетевой фильтр - это весьма значимый элемент звукового тракта.

[Sergo_PnL]

Посоветуйте, никак не определюсь: по нужным мне габаритам влазит или 6800 uF 25V (уже есть, low imp) или 10000 uF 16V (взять не трудно, но помотаться придется, low imp) - какой вариант предпочтительнее? Строю дистрибьютор с фильтром DC и ВЧ помех, нагрузка - УМ с трансом на 350 Вт, комп с БП 750Вт с пассивным PFC, ЦАП - 30 Вт, Пред - 36 Вт, реальная нагрузка - примерно в половину указанных мощностей, т.е. Вт 600. Схема фильтра DC на одном сдвоенном диоде шоттки 30А, параллельно каждому электролиту - резистор 220к 2 Вт. Еще вопрос - нужен ли в этом случае кондер на 0,1 uF, соединяющий начало и конец DC-фильтра? Что он вообще дает? Снижает помехи от диодов?
На выходе (может лучше на входе?) - пленка X2 1,5 uF концами на ноль и фазу, в параллель кондеру резистор 1 мОм. В УМ и преде на первичке транса в параллель тоже будет по пленке X2 1,5 uF с резистором.

[Pest]

Посоветуйте, никак не определюсь: по нужным мне габаритам влазит или 6800 uF 25V (уже есть, low imp) или 10000 uF 16V (взять не трудно, но помотаться придется, low imp)

Low Imp там не к чему - конденсаторы в этом месте работают только на низких частотах, достаточно обычных. Даже наверное лучше будет, что конденсаторы в этом месте будут плохо проводить на ВЧ. Емкости лучше по больше.

Еще вопрос - нужен ли в этом случае кондер на 0,1 uF, соединяющий начало и конец DC-фильтра? Что он вообще дает?

Не нужен, т.к. ничего не даст.

[Sergo_PnL]

Low Imp там не к чему - конденсаторы в этом месте работают только на низких частотах, достаточно обычных. Даже наверное лучше будет, что конденсаторы в этом месте будут плохо проводить на ВЧ. Емкости лучше по больше.

Не нужен, т.к. ничего не даст.

Спасибо, в итоге поставил 10000 х 16V low Imp, без 0,1 uF. На одном кондере собралось около 0,3 В, на другом 0,7 В - это без нагрузки, с нагрузкой не мерял.
Как собрал, в начале чуть поволновался - смотрю, на одном кондере растет постоянка - медленно, но прямо на глазах, примерно 0,01 В в сек, причем только на одном. Наблюдал пока перевалило за 10 В, потом выключил. Проверил - все вроде норм, отцепил светодиод, который в параллель сети висел и сигнализировал о включенном дистрибьюторе и все пошло как надо. У меня сразу были сомнения на его счет - диод все-таки, один...
В итоге все уместилось в очень компактную алюминиевую коробочку с 4-мя розетками.

Внутренности не фотнул, сорри.
Теперь зачищаю все дистрибьюторы с выключателями, особенно которые со светодиодом.

[Sergo_PnL]

Ощущения от прослушивания с фильтром - есть ощущение более точной ритмичности/слаженности (цельности) и легкости воспроизведения.
Спасибо за схемку.

[Sergo_PnL]

Наверное, идеально было бы вместо диодов поставить односторонние супрессоры с напряжением пробоя близким к максимальному рабочему напряжению электролитов. Да еще бы индикацию какую-то простейшую вывести о статусе работы супрессора, но не давало своих помех в сеть - что это может быть?. Даже в случае работы в режиме пробоя, супрессор все-равно будет оставлять на электролите заряд до этого уровня. Тем более, если уровень постоянки вырос на 10В и более, то уже что-то сильно не так.

---------- Сообщение добавлено 12.01.2016 в 23.11 ---------- Предыдущее сообщение было 11.01.2016 в 15.21 ----------

Симулирую в мультисиме вариации на тему...
без учета рабочего напряжения электролитов получается:
Если подавать на вход постоянку 12 V
наилучший вариант - это просто встречно включенные электролиты, но при этом они забирают на себя ровно половину постоянки на входе, второй лучший - это с шоттки (другие диоды не пробовал) и хуже всего шоттки + супрессоры или супрессоры без шоттки. Но разница между всеми вариантами на уровне - у первого остаточное напряжение постоянки на выходе измеряется в нановольтах, у всех остальных в микровольтах.

Если подавать переменку 230 V с параметром Voltage offset = 12 V (при этом вольтметр на входе показывает 230 V переменки а другой вольтметр в этой-же точке на постоянке показывает 12 V):
лучше всех справляется вариант просто электролиты или электролиты с шоттки - остаточное постоянное - около 1,5 V у обоих вариантов, хуже всех - варианты с супрессорами - с шоттки или без - остаточное постоянное = 11,5 V.

Что еще важно с точки зрения безопасности по электролитам, при варианте "просто электролиты" постоянка равномерно осаживается на них, т.е. если на входе 12 V постоянки, то примерно по 5 V будет на электролитах.
В варианте с диодами, на одном электролите -9,5 V на другом 20 V, но на выходе 1,5 V. Падение переменки при этом примерно 0,7 V. Т.е. без диодов безопаснее?

Еще пару картинок, просто супрессоры: на входе постоянка 12 V и 5 V:

[Pest]

Странно как-то. Но я не пробовал с диодами, так что не скажу. Без диодов все как положено работает. Единственное что без диодов могут быть проблемы при КЗ после фильтра и при слишком больших уровнях постоянки, превышающих рабочее напряжение конденсаторов. От первого можно перестраховаться соединив металлический корпус фильтра с PE контактом сети, а второе мне кажется маловероятным.

[Sergo_PnL]

без диодов могут быть проблемы при КЗ после фильтра

Как в этом случае помогут диоды?

Пробовал в симуляторе другие варианты, пока лучший - с четырьмя диодами, по степени очистки от постоянки он единственный одного уровня с вариантом, где просто электролиты, и, по-моему, эквивалентен отсутствию диодов. Чистит примерно до 0.1 V (уровень утечки электролитов?).
С двумя диодами очищает постоянку до уровня прямого падения напряжения на диоде, т.е. в моем случае примерно до 1 V, но так-же вне зависимости от уровня входного напряжения, хоть 1 V, хоть 100 V.

[Pest]

Как в этом случае помогут диоды?

Да пожалуй никак, действительно.

Пробовал в симуляторе другие варианты, пока лучший - с четырьмя диодами

Это в каком включении?

Чистит примерно до 0.1 V (уровень утечки электролитов?)

Похоже что-то не так с симуляцией. Не может быть 10 мА утечки в реальности.

С двумя диодами очищает постоянку до уровня прямого падения напряжения на диоде, т.е. в моем случае примерно до 1 V, но так-же вне зависимости от уровня входного напряжения, хоть 1 V, хоть 100 V.

Это тоже как-то странно. Думаю в реальности с диодами должно быть примерно так же, как и без них.

[Александр Ю.]

...
С двумя диодами очищает постоянку до уровня прямого падения напряжения на диоде, т.е. в моем случае примерно до 1 V, ...

Да не может на выходе быть постоянки после фильтра. Ваш симулятор симулирует под дурачка.

[Sergo_PnL]

Да не может на выходе быть постоянки после фильтра. Ваш симулятор симулирует под дурачка.

Не исключено.
Пою, что вижу по факту, инфа к размышлению.
Интересно, что в варианте без диодов, схема работает одинаково хорошо при разных сопротивлениях нагрузки, хоть 1 Ом, хоть 100.
С диодами - очень сильно зависит от нагрузки.

---------- Сообщение добавлено 13.30 ---------- Предыдущее сообщение было 13.27 ----------

Это в каком включении?

С первой страницы схемка (такая или с перевернутым включением диодов и электролитов - без разницы):

[Alex]

С первой страницы схемка

А зачем там те два диода, что в центре?

[Sergo_PnL]

А зачем там те два диода, что в центре?

Тот-же вопрос. Судя по всему, чтобы нивелировать действие крайних диодов - получается как без диодов вообще ). Как вариант - создание перемычки в этом месте, может, отсеивают остаточное напряжение, оставшееся после фильтра пары электролит-диод...

[Александр Ю.]

А зачем там те два диода, что в центре?

Для ступеньки.

[Sergo_PnL]

Они пропускают переменку, но держат постоянку.

[Александр Ю.]

Они пропускают переменку, но держат постоянку.

[a_lumnus]

Для ступеньки.

Они пропускают переменку, но держат постоянку.

чуть не подавился.
какая ступенька -?
какая переменка -постоянка -?
а можно поподробнее?

[Александр Ю.]

чуть не подавился.
какая ступенька -?
какая переменка -постоянка -?
а можно поподробнее?

Искажение синусоиды на выходе фильтра типа ступенька. В курсе? За остальное пусть Sergo_PnL сам объясняется, я сам .

[Sergo_PnL]

Про встречно-параллельное включение диодов я сразу написал - не знаю, тот-же вопрос. А потом варианты, что в голову пришли ;)

[Alex]

Они пропускают переменку, но держат постоянку.

"Они" - это кто, конденсаторы? Да, но вопрос был про диоды.

[s3tup]

А зачем там те два диода, что в центре?

А диоды - на счастье! Приносят удачу и достаток в дом.

Кто-то явно занимался изящным украшательством схемки - и кондеры наискосок, и диодики подключены смешно.

Кстати эта схемка весьма опасна, если кондер разорвет или диод - получим выпрямитель на первичке