Почти в каждой квартире сегодня есть холодильник, микроволновая печь, телевизор, стиральная машина и другая дорогостоящая техника, постоянно подключенная к сети.
И если человек не замечает перепадов напряжения, то оборудование реагирует на него довольно остро, а в некоторых случаях и вовсе может выйти из строя. Чтобы предотвратить это, используются сетевые фильтры.
- Защита от всплесков напряжения. Они происходят при включении и выключении оборудования, например, перфоратора или стиральной машины в соседней квартире.
- Защита от импульсов напряжения. Являются кратковременными, образуются в результате ударов молний или неправильной работы заземления.
- Защита от шумовых помех. Это радиочастотные и электромагнитные помехи, которые образуются от работающих поблизости бытовых приборов и радиостанций.
Многие, приобретая ноутбук, моноблок или настольный компьютер не забывают и приобретении фильтра пилота , и поступают правильно. Дорогостоящая техника может сломаться в результате скачков в сети, поэтому ее обязательно нужно защищать от поломки.
При выборе фильтра для защиты ноутбука и компьютера нужно посмотреть на такие первостепенные моменты, как:
- количество розеток,
- длину провода,
- наличие кнопки включения и светового индикатора.
Стандартная длина составляет 180 см, но при желании можно поискать модели со шнуром в 3 и 5 м. Чем длиннее провод, тем он практичнее в эксплуатации, а в офисе будет удобнее короткий шнур, чтобы он не путался под ногами.
Если длина провода оказалась короче, чем заявил производитель, остальные качества устройства также могут быть подвергнуты сомнению, от покупки данного устройства лучше отказаться.
Конечно, устройство должно быть мощным, то есть его должно хватить на все приборы, которые вы планируете подключать к нему.
Будет удобно наличие кнопки отключения и включения, чтобы каждый раз не вынимать шнур из розетки, тем более, если она находится в труднодоступном месте. Лампочка будет сигнализировать о том, включено ли устройство или нет.
Розеток должно быть достаточно для всех устройств: роутера, принтера, монитора, сканера, чтобы не пришлось приобретать дополнительные удлинители, не выполняющие функции сетевого фильтра. Также проверьте расстояние между розетками – его должно хватать для удобного подключения сразу нескольких устройств.
Пригодится и крепление под провода, оно будет полезно, если проводов много, и не хочется, чтобы они спутывались. Данный «пункт» необязательный, но будет удобен в эксплуатации.
Стоит иметь в виду, что ни один сетевой фильтр не обеспечит полную защиту компьютера от скачков в сети. С такой задачей справиться под силу только источнику бесперебойного питания или стабилизатору напряжения.
Важно обратить внимание на такую характеристику, как максимальный ток – этот показатель должен быть не менее 10 А, а также энергию скачка – в дорогих фильтрах он может достигать нескольких тысяч Дж.
Если у вас есть дети, стоит приобрести модели со специальными шторками.
Также если вы планируете крепить устройство к стене, приобретите сразу фильтр с таким креплением.
Убедитесь, что у фильтра достаточный срок гарантии. Надежные производители обычно дают на свою продукцию гарантию сроком до 5 лет.
Не стоит покупать дешевые устройства сомнительного производства. Лучше потратиться один раз и приобрести качественный надежный фильтр.
ВИДЕО ИНСТРУКЦИЯ
Если у вас ноутбук
Что касается ноутбуков, то они оснащены аккумуляторными батареями, которые способны частично сглаживать скачки напряжения. Но даже при наличии батареи рекомендуется покупка сетевого фильтра, так как батареи могут вести себя непредсказуемо.
Особенно они не любят, когда их не выключают из сети и при этом выключают ноутбук. Если вы забываете или не хотите каждый раз вытаскивать вилку из розетки, воспользуйтесь сетевым фильтром.
Для того, чтобы работа сетевого фильтра была исправной, в устройство не должны подключаться никакие другие приборы, например, утюг или чайник. Также обязательно должна быть заземлена розетка. К сожалению, в старых домах это встречается не всегда.
Нужен ли сетевой фильтр для телевизора
Довольно спорным среди специалистов является вопрос необходимости установки фильтра для телевизора. Многие считают, что если в вашем доме не отключают электричество, то можно обойтись без этого устройства. Но много ли в нашей стране таких домов?
Ведь даже в столице перебои с электричеством – случай нередкий. А это значит, что о покупке фильтра сетевого помехоподавляющего стоит позаботиться. Бесперебойник поможет продлить срок службы техники при часом отключении и включении.
Для установки дома будет достаточно недорогой модели в 250 Ватт. Ее хватит для стабильной работы обычного телевизора в 130 Ватт с учетом роутера и ресивера.
Стоимость такого устройства будет колебаться в районе двух тысяч рублей, что гораздо дешевле, нежели ремонт оборудования в случае поломки. Если же в доме наблюдаются регулярные проблемы с электричеством, стоит приобрести мощный бесперебойник, способный работать достаточно долго.
Для ЖК телевизоров рекомендуется установка стабилизаторов, подобранных под напряжение именно вашей розетки. Как правило, обычные сетевые фильтры не способны защитить дорогие ЖК телевизоры от поломки, это под силу только стабилизаторам.
Сетевые фильтры... Для многих людей, далеких от электроники, они до сих пор остались всего лишь удлинителями и "тройниками", которые нужны только для подключения нескольких электроприборов к одной розетке. Это вполне понятно, ведь эти устройства действительно очень похожи внешне. Ну а об импульсных и других видах помех и их влиянии на электронику и электрооборудование знают обычно только специалисты. Однако этот пробел в образовании часто приводит к неприятным последствиям. Некоторые люди используют удлинители вместо сетевых фильтров. Другие покупают самые дешевые приборы, глядя только на длину шнура и количество розеток и не обращая внимания на важные параметры, которые свидетельствуют об эффективности защиты. Результатом этого могут стать вышедший из строя телевизор, сгоревшая материнская плата в компьютере или ноутбуке и т. д. Поэтому сегодня мы подробно поговорим о сетевых фильтрах и о том, на что нужно обращать внимание при их выборе.
Все характеристики сетевых фильтров можно условно разделить на две группы: основные и параметры защиты. К первой относятся в основном те, которые видны глазом и очевидны. Только по ним большинство людей и выбирают себе сетевые фильтры. Ко второй группе относятся параметры, определяющие степень защиты. Они очень важны, и именно от них в большой мере зависит стоимость сетевого фильтра, а также его польза.
Основные характеристики сетевых фильтров
Начнем мы наш разговор о сетевых фильтрах с их основных характеристик.
Длина кабеля . Длина кабеля при выборе такого фильтра определяется по расстоянию от розетки до места предполагаемого подключения. Обычно она составляет от 1,8 до 5 метров.
Количество розеток . Количество розеток определяет, сколько устройств можно включить в сетевой фильтр. В подавляющем большинстве это число колеблется от 4 до 6. Однако можно найти экземпляры и с большим количеством розеток.
Выключатели . На некоторых сетевых фильтрах можно найти общий выключатель и/или индивидуальные выключатели для каждой розетки. Они могут быть полезны, когда часто приходится обесточивать подключенные устройства. В противном случае можно спокойно обойтись и без них.
Защита телефонной и ТВ-линий . В некоторых устройствах помимо защиты обычных электропотребителей реализована защита телефонной линии и антенного кабеля. В этом случае входящие кабели подключаются в специальные разъемы на сетевом фильтре, а исходящие - в другие. Это гарантирует защиту от помех в соответствующей линии, которые могут повредить, к примеру, тюнер телевизора, телефон или факс.
Все вышесказанное относится к традиционным сетевым фильтрам, которые похожи на удлинители. Однако в последнее время на рынке появились одиночные устройства. По своей форме они больше всего напоминают бывшие столь популярными в советское время тройники, но имеют всего одну розетку. Они удобны в тех случаях, когда нужно подключить какой-то один прибор, например телевизор, находящийся недалеко от розетки.
Максимальные мощность и ток нагрузки . Это два связанных друг с другом параметра, определяющие максимальную суммарную мощность оборудования, которое может быть подключено к розеткам сетевого фильтра. Чаще всего максимальный ток нагрузки составляет 10 А. Это соответствует 2,2 кВт мощности. В принципе, этого более чем достаточно для любой электроники и цифровой техники. Например, блоки питания современных компьютеров обычно потребляют не более 400-500 Вт (да и то в периоды максимальной нагрузки). Однако подключать к сетевым фильтрам электрические чайники, утюги и прочие энергоемкие приборы не стоит. Надо понимать, что это все-таки не удлинитель, а специализированное устройство для защиты в первую очередь "тонкой" аппаратуры.
Немного теории
Перед тем как перейти к разбору параметров защиты сетевых фильтров, необходимо совершить небольшой экскурс в теорию. В наших, находящихся далеко не в идеальном состоянии, электрических сетях могут возникать три типа погрешностей, которые могут оказать губительное воздействие на электронику и электрооборудование: скачки напряжения, импульсные помехи и высокочастотные помехи.
Скачки напряжения - это относительно длительное повышение напряжения в сети электропитания. Всем известно, что в нашей стране стандартным считается напряжение 220 В. И именно на него и рассчитаны все электроприборы. Естественно, в реальных условиях идеальным напряжение бывает далеко не всегда. Обычно оно колеблется в пределах 210-230 В. Это не оказывает особого влияния на электрооборудование. Однако если по каким-то причинам напряжение поднимется до 250 В или даже больше, это может привести к выходу приборов из строя. В связи с этим в сетевых фильтрах используются предохранители, которые отключают электропитание при скачке напряжения. Чаще всего используются термические прерыватели, которые просто разрывают цепь при выходе напряжения за безопасный порог на определенное количество времени.
Импульсные помехи характеризуются резким повышением напряжения тока в сети. Это повышение может быть очень значительным (до 6000 В и даже больше), но носит кратковременный характер (буквально какие-то доли секунды). Проблема заключается в том, что блоки питания в современном оборудовании не предусматривают защиту от таких помех. В результате импульс "бьет" по электронике, и в первую очередь по микросхемам. Обычно это заканчивается повреждением материнских плат и видеокарт компьютеров.
Для защиты от импульсных помех используются так называемые варисторы. Это специальные элементы электрических схем, сопротивление которых уменьшается при увеличении напряжения. Эта их особенность и используется в сетевых фильтрах. Варисторы подключаются параллельно основной нагрузке (подключенной к розеткам фильтра). В обычном состоянии их сопротивление настолько велико, что ток через них практически не идет. Но при импульсной помехе сопротивление варистора резко падает. При этом ток в основном идет через него, а не через подключенную к сетевому фильтру аппаратуру. Полученную энергию варистор преобразует в тепловую. Эффективность его работы обычно и оценивают в количестве рассеиваемой тепловой энергии.
Высокочастотные помехи - нарушения в сети электропитания, связанные с искажением синусоиды тока (в идеальном случае переменный ток как раз и должен представляться синусоидой). Они возникают при подключении к сети таких устройств, как электродвигатели (в том числе бытовой и кухонной техники), сварочные аппараты и пр. Высокочастотные помехи также отрицательно сказываются на работе любого электрооборудования. Для устранения этих погрешностей в сетевых фильтрах используют так называемые LC-фильтры. Подробно описывать эти элементы мы не будем, отметим только, что они характеризуются способностью подавления шумов (измеряется в децибелах) и диапазоном этих шумов (обычно от 100 Гц до 100 МГц).
Параметры защиты
Параметры защиты играют не менее, а, может быть, даже и более важную роль, чем другие характеристики сетевых фильтров. Ведь именно от них зависит эффективность выполнения устройством своей задачи. И, как показывает практика, именно от них в значительной степени зависит стоимость сетевого фильтра.
Предохранитель . Как мы знаем, предохранитель необходим для защиты от скачков напряжения. Это самый простой элемент защиты, присутствующий в сетевом фильтре. Никаких особых требований к нему нет. Главное, чтобы он вообще был (впрочем, представить себе сетевой фильтр без предохранителя очень и очень сложно).
Максимальный ток импульсной помехи . Данный параметр определяет максимальный ток импульсной помехи, который выдерживают варисторы сетевого фильтра. Чем он выше, тем больше степень защиты. Наиболее надежные фильтры выдерживают импульсные помехи, сравнимые с ударом молнии (значения параметра 25 000-50 000 А).
Максимальная поглощаемая энергия
. Данный параметр определяет максимальное количество тепловой энергии, которую рассеивают варисторы. Он является еще одним показателем надежности защиты от импульсных помех и в большой степени коррелирует с максимальным током импульсной помехи. Так, сетевые фильтры, способные защитить от токов 30 000-50 000 А, могут поглотить 2-2,5 кДж энергии. В то же время устройства, которые защищают лишь от помех с током 4500-5000 А, поглощают не более 100-150 Дж.
Степень подавления высокочастотных помех . Данный параметр относится к LC-фильтру и выражается в децибелах (дБ). У хороших сетевых фильтров этот показатель может достигать значения 50-70 дБ. В бюджетных вариантах он обычно не превышает 20 дБ.
Здесь нужно сделать одно очень важное замечание. В технических характеристиках некоторых сетевых фильтров отсутствуют некоторые описанные тут параметры. Это может свидетельствовать о том, что в устройстве просто-напросто отсутствует соответствующий элемент защиты. Так, например, если не указана степень подавления высокочастотных помех, то, вполне вероятно, LC-фильтра в сетевом фильтре нет. Соответственно, он никак не будет защищать оборудование от высокочастотных помех. Теоретически возможна ситуация, когда в сетевом фильтре кроме обычного термопрерывателя нет сколько-нибудь значимых элементов защиты. Такое устройство, хоть и названное производителем "сетевым фильтром", на самом деле будет являться обычным удлинителем.
Подводим итоги
Итак, как мы видим, к покупке даже такой "мелочи", как сетевой фильтр, нужно подходить с умом. Не надо сразу бросаться на самый дешевый вариант, рассуждая о нежелании переплачивать за бренд. Лучше сначала сравнить технические параметры и оценить степень защиты каждого из вариантов. Ну и, конечно же, нужно сопоставлять стоимость сетевого фильтра и оборудования, которое будет к нему подключено. Если речь идет о дешевой аппаратуре, то можно обойтись бюджетной моделью. Если же нужно обезопасить дорогую Hi-Fi-технику, то лучше подобрать вариант с максимальной защитой. И это тем более верно, что в нашей стране качество электропитания далеко от идеального.
Нормой стало подключение компьютеров, если не через ИБП (источник бесперебойного питания), то хотя бы через сетевой фильтр (в обиходе фильтр розетка). Обычно он выполнен в виде удлинителя (на фото в начале этой статьи, показан как раз сетевой фильтр на 3 розетки) Однако для чего он предназначен и как действует, неискушенные в электронике люди почти не понимают.
Расскажем подробно, но не сильно углубляясь, особенно в специальные термины о назначении и принципе действия этого устройства. Также постараемся ответить на некоторые наиболее часто возникающие вопросы, и постараемся подсказать, как правильно выбрать сетевой фильтр для вашей техники.
Стандартно, в электрической сети должно быть 220 вольт с частотой 50 Герц, однако, на практике этого не бывает никогда. Дело в том, что подключенные к сети приборы имеют разные характеристики, и в результате их включения и выключения, параметры тока в сети постоянно меняются.
Всем знакома ситуация, когда из-за подключенной у соседа сварки, лампочки в квартире начинают то разгораться ярче, то почти гаснут. Напряжение может значительно увеличиваться или уменьшаться, меняется частота и форма огибающей. Возможна ситуация, когда из-за аварии (перехлест проводов с разными фазами), удара молнии или неправильных действий электриков, скачок напряжения будет значительным, в несколько раз превышающим номинальное значение.
Также, в сети бывают помехи с частой более и менее 50 Герц. Например, искрящие контакты наводят высокочастотные помехи (треск в колонках при вытягивании вилки настольной лампы из гнезда вызван именно ими).
Все это не только влияет на правильную работу электроники, но и может привести к выходу ее из строя. Конечно, практически все бытовые устройства снабжены защитой от перегрузок, но чаще всего это только плавкие предохранители, которые срабатывают при значительной перегрузке, и то с некоторым опозданием.
От всех этих бед спасает сетевой фильтр. Он отсекает все наводки с частотой, отличающейся от номинальной, гасит скачки и регулирует напряжение, подающееся на приборы, подключенные после него. Использовать его нужно не только для компьютера, но и для всех сложных бытовых приборов.
Как работает сетевой фильтр
Как уже говорилось выше, задач у сетевого фильтра три:
- Отсечь все токи с частотой выше 50 Гц;
- Сделать то же самое с токами частотой ниже этого значения;
- Исключить повышение напряжения выше 220 вольт.
Для их выполнения используются три типа радиодеталей:
- Конденсатор , прекрасно проводящий высокие частоты, но не пропускающий низкие частоты;
- катушка индуктивности (дроссель), работающая, наоборот, пропуская постоянный ток, но являющаяся сопротивлением для переменного тока;
- варистор (специальный полупроводниковый прибор), у него интересная характеристика - до определенного значения напряжения, сопротивление велико, а при превышении этого порога оно резко падает.
Подключаются эти элементы следующим образом:
- Конденсаторы — параллельно нагрузке (прибору, подключенному к нашему фильтру). При появлении высоких частот, они проходят через них, но не через нагрузку.
- Катушка индуктивности — подключается последовательно с нагрузкой, и не дает пройти через нее высоким частотам.
Несколько подключенных друг за другом узлов из конденсаторов и катушек (LC контуров) с правильно подобранными номиналами, улучшают качество фильтрации (избирательность).
- Варистор подключен, как и конденсатор, параллельно нагрузке. При повышении напряжения, ток идет через него, а не через нагрузку (эффект шунтирования).
Кроме этих деталей в фильтр обычно входят еще дополнительные радиоэлементы, обеспечивающие его более качественную работу, функциональность, и исключающие нежелательные эффекты. Например, при резком отключении от сети, конденсатор большой емкости сам может стать источником повышенного напряжения и высокочастотной помехи из-за резкого разряда (щелчок при выключении многих аудиосистем вызывается именно этим процессом). Поэтому параллельно ему, включают резистор (сопротивление), который гасит отдаваемую энергию.
Разобравшись с назначением и устройством фильтров, ответим на наиболее часто возникающие вопросы.
Какие еще электроприборы желательно подключать через фильтр
Ответ на этот вопрос прост - практически все сложные (к таким не относятся лампочки и электронагреватели). Конечно, большинство современной электроники питается от импульсных блоков питания, которые менее критичны к повышенным напряжениям и помехам, но лишняя ступень защиты никогда не помешает.
Для звуковоспроизводящих систем, отсутствие частотных помех улучшит качество их работы. Также не стоит забывать, что сетевой фильтр работает и в обратном направлении.
Если наводки возникают в самом устройстве, то он не дает им проникнуть в сеть. Эта особенность дополнительно защищает вашу информацию от несанкционированного использования. Есть технологии скрытого доступа, которые считывают данные с устройств именно по кабелю питания.
Сетевой фильтр на телефонной линии
Кроме того, что причиной повреждения электроники могут стать нестандартные характеристики питающей сети, помехи и повышенное напряжение могут проникнуть и через другие подключенные линии: телефонную, Ethernet, кабельную. Поэтому у современных защитных устройств, кроме обычных силовых, дополнительно есть розетка телефонная с фильтром и разъемы других форматов. Что также является неплохой защитой.
Принцип возникновения и подавления нежелательных воздействий у этих систем практически тот же, за исключением того, что в системах разнятся частоты и напряжения. Если же в вашем фильтре нет таких дополнительных разъемов, то можно приобрести защитное устройство отдельно.
Нужен ли фильтр после ИБП
Часто встречается такая ситуация - в выходной разъем ИБП подключают фильтр на несколько розеток, а к нему уже всю периферию. Это излишне, так как «бесперебойник» имеет встроенный фильтр (будет достаточного простого удлинителя на несколько розеток).
Немного отвлечемся от темы. ИБП рассчитано на то, чтобы при внезапном отключении электроэнергии, мы могли сохранить необходимую информацию (для старых машин корректно их выключить, запарковав винчестер). Для периферии это не важно.
Подключая всю периферию после «бесперебойника», мы отнимаем на ее работу заряд аккумулятора, и уменьшаем время работы компьютера. Имеет смысл подключить к ИБП только роутер или модем, если мы храним данные в «облаке». Остальную периферийную технику соединяем с сетью через фильтр.
Что такое мастер розетка
Разберем вопрос - сетевой фильтр с master розеткой, как он работает, и нужна ли эта функция. Это дополнительная опция сетевых фильтров, имеющих несколько розеток. В таких устройствах один разъем назначается старшим (Master), а все остальные -вспомогательными (Slave). Обычно в старший разъем подключают системный блок машины, а в остальные прочую периферию: монитор, модем, принтер, аудиосистему и т. п.
Электроника фильтра отслеживает, есть ли потребление электроэнергии по разъему Master, если его нет, то отключаются и все остальные. Это очень полезная функция, позволяющая неплохо экономить электроэнергию.
Пользователю тоже удобно использовать такой фильтр — нет необходимости нажимать на клавиши питания всех устройств по завершению работы. Полностью отключенные устройства вообще не потребляют энергии, в отличие от ждущего режима и более пожаробезопасны.
Такой фильтр удобен не только для компьютера. Кроме него, в доме могут быть еще несколько систем, работа которых завязана на главном устройстве, например: телевизор, проигрыватель DVD или Blue-Ray, спутниковый ресивер, домашний кинотеатр.
Без телевизора остальные бесполезны. Правда после подачи напряжения придется многие из систем переводить из ждущего режима в рабочий, вручную. Но, в большинстве случаев, современная техника легко связывается по другим каналам и самостоятельно включается.
Можно ли собрать сетевой фильтр самостоятельно
Если вы неплохо разбираетесь, даже не в радиотехнике, а просто в электротехнике, то сделать простейший фильтр своими руками не составит труда. Схема (а их полно в интернете) не сложнее, чем для реверсивного подключения трехфазного двигателя. Одну из них мы, кстати, привели выше. Вот вариант еще.
Все ее компоненты нетрудно купить в специализированных магазинах. Монтаж можно произвести даже «навесом», без печатной платы (не забывайте о надежной фиксации всех деталей и требованиях электробезопасности).
Детали для такого фильтра необязательно покупать — конденсаторы и резисторы можно выпаять из вышедшей из строя аппаратуры. Дроссель найти сложнее, но можно намотать самостоятельно. Проблема может возникнуть только с варистором, правда цена на этот прибор полупроводниковый прибор невелика.
При использовании деталей из списанной техники, обратите внимание на рабочее напряжение конденсаторов - оно должно быть не меньше 400 вольт (лучше больше, несмотря на то, что в сети у нас 220). Это обеспечит надежную работу при скачках напряжения.
Важно: Нельзя применять для фильтра переменного тока, поляризованные электролитические конденсаторы. Обратите внимание, чтобы на корпусе прибора не указывалась полярность подключения («-» или «+»)
Как выбрать сетевой фильтр для домашней техники
То, что сетевой фильтр нужен, мы уже объяснили. Но как выбрать конкретную модель, которая надежно защитит вашу электронику, и в то же время, не обременит кошелек? Видео, расположенное ниже должно помочь вам.
Инструкция, как подобрать будет следующей:
- Определите суммарную мощность тех устройств, которые собираемся подключать через него. Причем берем пиковую нагрузку, а не в режиме ожидания работы (например, лазерный принтер во время печати может брать до 3 кВт). К полученной цифре добавляем 20-25% запаса.
- Также стоит учитывать и то, что потребляемая мощность может возрасти, если мы собираемся провести апгрейд нашей системы или приобрести дополнительные устройства. Выбираем фильтр, допускающий данную мощность подключаемой нагрузки (если указывается ток, то просто умножаем на 220, W=I*U и получаем мощность в ватах).
- Определяем, какие нам нужны дополнительные функции, а какие излишни и отбираем модель именно с такими возможностями. Не стоит покупать, например, модель с защитой телефонной розетки, если компьютер подключен к интернету через xPON (оптоволоконный кабель).
- Выбираем модель, устраивающую по цене. Причем лучше ориентироваться даже не на известность бренда, а на отзывы покупателей на авторитетных сайтах (айрекомнед, отзовик), но не на странице магазина (там положительные оценки могут быть проплачены).
Совет: Не выбирайте дешевые сетевые фильтры. Чаще всего это подделка, и из защитных элементов в них бывают, в лучшем случае, только конденсаторы. Подозрение должны вызывать небольшой вес и габариты. Работают они только, как удлинители. На фото выше показан такой экземпляр в разобранном виде.
Вот и все что мы могли рассказать вам о сетевых фильтрах. Если вы поняли, что сетевой фильтр на 5 розеток — это не единственная характеристика прибора, то мы потрудились не зря.
Данные значения весьма второстепенны, и гораздо важнее знать основные технические параметры. Будем рады, если эта статья помогла вам понять принцип действия этого устройства и его предназначение, ответила на наиболее часто возникающие вопросы.
Для начала немного разберемся в том, из чего состоит сам сетевой фильтр. В конструкции подавляющего большинства подобных устройств используется два рабочих компонента:
- Варистор. Элемент, отвечающий за нормализацию напряжения, подающегося на подключенный к сетевому фильтру прибор.
- LC-фильтр. Элемент, который отвечает за сглаживание частотных помех.
Также в конструкции могут иметься и другие элементы, которые продлевают срок службы устройства и точность его работы. Получаем, что сетевой фильтр предназначен для нормализации показателей тока, подающегося из общей сети.
Для лучшего понимания рассмотрим небольшой практический пример. Допустим, что Вы купили новый чайник, на его этикетке обязательно должны указываться параметры тока, при которых устройство нормально работает, как правило, это напряжение в 220-230 В и частота в 50-60 Гц. ГОСТами установлено, что напряжение и частота в общей электрической сети должны составлять 220 В и 50 Гц соответственно, но стабильно удерживать эти показатели достаточно сложно, поэтому в сети часто наблюдаются колебания.
Например, когда на электростанции случается какой-либо сбой, ток в сети может принимать отличные от ГОСТовских параметры, тогда и вступает в работу сетевой фильтр, нормализуя их и защищая технику от поломок.
Классификация сетевых фильтров по степени защиты
Одной из важнейших характеристик сетевого фильтра является показатель максимально рассеиваемой энергии (данный показатель в зависимости от источника также может обозначаться следующими вариациями: уровень поглощения энергии, максимальная энергия входного импульса). Он указывает, какое количество энергии варистор может рассеять. Чем выше этот показатель, тем лучше.
Выделяют три основных группы устройств в зависимости от уровня поглощения энергии:
- Essential или базовые. Такие сетевые фильтры способны рассеять до 900-950 Дж энергии. Многие очень скептически относятся к подобного рода устройствам из-за их малой эффективности, но, на самом деле, они могут легко справляться с защитой простой бытовой техники, например, настольных ламп, часов и т.д.
- Ноmе/ Office или продвинутые. Устройства данного класса могут рассеивать от 950 до 2000 Дж. Именно они считаются наиболее универсальными и оптимальными с точки зрения соотношения цены и качества. Продвинутые сетевые фильтры подходят практически для любого домашнего оборудования.
- Performance или профессиональные. Сетевые фильтры данной группы рассеивают от 2000 и более Джоулей энергии. Они используются в связи со сложной техникой, которая очень чувствительна к перепадам напряжения в сети, например, домашние кинотеатры, сложные акустические системы и т.д.
Характеристики, которые указываются производителями, действительны только в том случае, если в квартире имеется заземление. В случае его отсутствия эффективность работы сетевого фильтра падает на 20-40%.
Классификация сетевых фильтров по типу
Существует 3 основных типа сетевых фильтров в зависимости от их форм-фактора, количества розеток и длины шнура. К ним относятся:
- Классические сетевые фильтры. Такие устройства могут иметь от 2 до 10 розеток и длину шнура 2-3 метра.
- Фильтры-удлинители. Отличительной особенностью устройств данного типа является длина шнура. Она обычно составляет от 3 метров и более. При этом количество розеток может также колебаться от 1 до 10 штук.
- Фильтры-переходники. Обычно имеют всего одну розетку и подключаются к питающей розетке напрямую без использования проводов.
Стоит отметить, что все вышеописанные виды сетевых фильтров работают по схожему принципу. Их отличие заключается лишь в форме, количестве розеток и длине провода.
Классификация сетевых фильтров по типу предохранителя
Предохранитель - это элемент, который срабатывает при достижении предельного напряжения. Он может быть одноразовым или автоматическим с возможностью многократного использования. Первый тип предохранителей считается более доступным, но он имеет весьма существенный недостаток - его придется периодически менять. Частота замены зависит от того, насколько часто напряжение будет достигать своего граничного показателя.
Автоматические предохранители более дорогие, но при этом они не требуют постоянной замены. Для восстановления их работы после скачка достаточно просто нажать кнопку, расположенную на самом корпусе сетевого фильтра. В некоторых моделях предохранители активируются после разрыва цепи автоматически без участия пользователя.
Дополнительные функции
Современные сетевые адаптеры могут оснащаться различными функциональными элементами и возможностями, что упрощает их использование или делает их более безопасными. К основным из них можно отнести:
- Отдельные переключатели. Как правило, на большинстве сетевых фильтров имеется одна кнопка, которая включает-выключает все розетки, но существуют модели, где к каждому разъему подводиться отдельный переключатель. Это удобно, если к фильтру подключено сразу несколько устройств, а отключать все сразу не нужно.
- Защитные шторки. Отверстия розеток часто защищены специальными шторками, которые не только предотвращают попадание грязи, но и позволяют обеспечить безопасность для маленьких детей.
- Крепления к стене. Большинство современных сетевых фильтров оснащаются специальными креплениями, позволяющими вешать устройство на стену или другую вертикальную поверхность.
Выбирая фильтр, необходимо в первую очередь обращать внимание на его качество и технические характеристики, ведь именно от этого зависит безопасность и долговечность Вашей техники!
Если говорить совсем простым языком, то сетевой фильтр – это такой тройник с выключателем, очень часто применяется для подключения компьютера к электросети. Данное устройство можно встретить на прилавках магазинов электротоваров, а также уже подключенным к розетке в квартирах и домах. Но для чего нужен сетевой фильтр и что в нем особенного? Об этом мы и поговорим далее.
Предназначение сетевого фильтра
Известно, что у вас в розетке имеется сеть переменного тока напряжением в 220 Вольт. «Переменное напряжение (ток)» значит, что его величина и/или знак непостоянны, а меняются с течением времени по определенному закону.
Природа генерирующих электрических машин (генераторов) такова, что на выходных клеммах генерируется ЭДС синусоидальной формы. Однако всё было бы хорошо, если бы все устройства имели резистивный характер, отсутствовали пусковые токи, и не имели в своем составе импульсных преобразователей. К сожалению, так не бывает, т.к. большинство устройств имеют индуктивный, емкостной характер, щёточные двигателя, импульсные источники вторичного питания. Весь этот замысловатый набор слов – это главные виновники электромагнитных помех.
Мы начали статью с речи об электромагнитных помехах не просто так. Эти помехи «портят» ровную форму синусоиды. Образуются так называемые гармоники. Если разложить реальный сигнал из розетки в виде ряда Фурье мы увидим, что синусоида дополнилась различными функциями, различной частоты и амплитуды. Форма напряжения в настоящей розетке стала далека от идеальной.
Ну и что в итоге? Плохое электропитание – проблема для радиопередающих устройств. Попросту ваш телевизор или радиоприемник будет работать с помехами. Кроме помех от потребителей в сети присутствуют помехи случайного происхождения, которые мы не можем предугадать. Это всплески, от перебоев электроснабжения, включения мощной нагрузки и т.д.
Сетевой фильтр нужен для того, чтобы:
- Отфильтровать помехи для чистого питания устройств.
- Снизить помехи, исходящие от питающих приборов.
Как работает сетевой фильтр
Фильтрация ненужных составляющих сигнала осуществляется, как это ни странно, специальными фильтрами, их собирают из индуктивностей (L) и конденсаторов (С). Ограничение всплесков высокого напряжения – варисторами. Это работает благодаря таким электротехническим понятиям – постоянная времени и законы коммутации, реактивное сопротивление.
Постоянная времени – это время, за которое заряжается конденсатор или накапливает энергию индуктивность. Зависит от элементов фильтра (R, L и C). Реактивное сопротивление – это сопротивление элементов, которое зависит от частоты сигнала, а также от их номинала. Присутствует у индуктивностей и конденсаторов. Обусловлено только передачей энергии переменного тока электрическому или магнитному полю.
Простыми словами – с помощью реактивного сопротивления можно снизить, ограничить высокочастотные гармоники нашей синусоиды. Известно, что в розетке частота питания 50 Гц. Значит нужно рассчитывать фильтр на частоты на порядок выше и более. У индуктивности сопротивление растет с ростом частоты, у конденсатора – падает. То есть принцип работы сетевого фильтра заключается в подавлении высокочастотных составляющих сетевой синусоиды, при этом оказывая минимальное влияние на основную 50 Гц составляющую.
Смотрим что внутри
Мы разобрались, где применяется сетевой фильтр, поэтому теперь давайте разберемся, из чего состоит реальный сетевой фильтр, абстрагируемся от теории.
- Фильтр помех.
- Кнопка или тумблер.
- Варистор.
- Розеточная группа.
- Сетевой шнур.
Внутренности дорогого и качественного фильтра, обратите внимание на батарею конденсаторов справа и размеры дросселя по центру:
Пойдем по порядку – фильтр. Конструкция такого элемента представляет собой LC-фильтр. Нулевой и фазные провода из розетки подключатся к катушке индуктивности (каждый к своей), а между ними 1 и больше конденсаторов. Типовые номиналы деталей:
- индуктивность каждой катушки – 50-200 мкГн;
- конденсаторы 0,22-1 мкФ.
Варистор – это полупроводниковый элемент с нелинейной ВАХ. При достижении определенного напряжения, приложенного к нему, защищает нагрузку кратковременным замыканием входных цепей питания, принимая «удар» на себя. Нужен для того, чтобы сберечь вашу технику от «плохого питания». Чаще всего применяется варистор на 470 Вольт. Принцип действия такой защиты очевиден – при скачках напряжения цепи питания защищаемой нагрузки шунтируются варистором.
Содержимое дешевого фильтра, здесь вообще нет дросселя – его эффективность минимальна, но всё еще есть варистор (голубой в центре кадра), и он спасет от скачков напряжения:
Для чего нужен тумблер, если всё может работать и без него? Просто чтобы вы не дергали каждый раз вилку из розетки, ведь, чаще всего через сетевой фильтр подключается стационарное оборудование. Это снизит износ контактных пластин розетки.
Принципиальная схема сетевого фильтра:
Где применяется фильтр и что делать, если его нет
Дело в том, что в качественных блоках питания он должен быть установлен, прям на плате и тем более на БП высокой мощности, например компьютерных. Но, к сожалению, ваши зарядные устройства для смартфона, БП от ноутбука, ЭПРА люминесцентных и светодиодных ламп чаще всего не имеют их в своем составе. Это связано с тем, что китайские производители упрощают схемы своих устройств для снижения их себестоимости. Часто бывает, что на плате есть места для деталей, назначение которых фильтровать помехи, но они просто не распаяны и вместо них стоят перемычки. Компьютерные блоки – это отдельная тема, схема практически у всех одна, но исполнение разное, и в самых дешевых моделях фильтр отсутствует.
Вы можете снизить помехи вашего телевизора или другого устройства которое хотите защитить и улучшить свойства его электропитания дополнив обычный удлинитель таким фильтром. Его можно собрать самому или извлечь из хорошего, но ненужного или неисправного БП.
