Фильтр для подавления помех в сетях электропитания

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для защиты персональных компьютеров как от проникновения обрабатываемой информации в сеть питания, так и от помех в электросети. Описан фильтр для подавления электромагнитных помех в сетях электроснабжения включающего металлический корпус, разделенный на отсеки экранирующими перегородками, а также помещенные в корпус, проходящие через экранирующие перегородки и электрически изолированную от корпуса ось, оснащенную безвитковыми дросселями, выполненными в виде надетых на ось ферритовых колец, причем ось соединена с одной из изолированных планок через конденсаторы, которые в совокупности с индуктивностями в каждой секции создают для электромагнитных помех полосу задержания низких частот, при этом ось имеет покрытие из металла с большим с большим в 5-8 раз чем удельное сопротивление оси удельным сопротивлением и как минимум один из дросселей выполнен из материала представляющего собой феррит со структурой шпинели, имеющего общую формулу MeFe ₂O₄, где Me выбирают из Ni²⁺, Co ²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Mg²⁺, Li²⁺, Cu²⁺. Технический результат: получение фильтра подавления помех в сетях электроснабжения с более широким диапазоном частот полосы задерживания помех, увеличением равномерности частотной характеристики в полосе задерживания, увеличением крутизны спада характеристики между полосой пропускания и полосой задерживания.

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для защиты персональных компьютеров как от проникновения обрабатываемой информации в сеть питания, так и от помех в электросети.

Известен фильтр для помех в сетях электропитания (патент РФ на полезную модель 93190), содержащий металлический корпус, разделенный на отсеки экранирующими перегородками, помещенные в корпус, проходящие через экранирующие перегородки и электрически изолированные от корпуса и друг от друга две оси и две металлические планки и безвитковыми дросселями, выполненными в виде надетых на ось и помещенных в металлические цилиндры ферритовых колец, причем каждая ось соединена с одной из изолированных планок через конденсаторы, подключенные одной клеммой к оси в местах между цилиндрами, при этом металлические планки соединены между собой.

К недостаткам известного решения относится недостаточные помехоподавляющие свойства фильтра.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель получение фильтра подавления помех в сетях электроснабжения с более широким диапазоном частот помех, увеличением равномерности подавления, увеличением крутизны спада характеристики на полосе подавления.

Поставленная задача решается путем использования фильтра для подавления электромагнитных помех в сетях электроснабжения включающего металлический корпус, разделенный на отсеки экранирующими перегородками, а также помещенные в корпус, проходящие через экранирующие перегородки и электрически изолированную от корпуса ось, оснащенную безвитковыми дросселями, выполненными в виде надетых на ось ферритовых колец, причем ось соединена с одной из изолированных планок через конденсаторы, которые в совокупности с индуктивностями в каждой секции создают для электромагнитных помех полосу задержания низких частот, при этом ось имеет покрытие из металла с большим в 5-8 раз чем удельное сопротивление оси удельным сопротивлением и как минимум один из дросселей выполнен из материала представляющего собой феррит со структурой шпинели, имеющего общую формулу МeFe₂ О₄, где Me выбирают из Ni²⁺, Co²⁺ , Fe²⁺, Mn²⁺, Mg²⁺, Li¹⁺ , Сu²⁺.

Элементарная ячейка такого феррита представляет собой куб, образуемый 8 молекулами МеОFе₂ O₃ и состоящий из 32 анионов О^2-, между которыми имеется 64 тетраэдрических и 32 октаэдрических промежутков, частично заселенных катионами Fe³⁺ и Me²⁺ . Такая структура материала ферритового сердечника трансформатора обеспечивает расширение диапазона частот подавляемых помех на 20 дБ, увеличивает равномерность подавления, увеличивает уровень спада частот на 10% по сравнению с прототипом.

Устройство работает следующим образом. Устройство включают в электрическую цепь между источником электроэнергии и потребителем. Принцип работы электрического фильтра низких частот заключается в пропускании тока системы электропитания с малым затуханием (0^---2 дБ), в определенной полосе частот (полоса пропускания). Токи с частотой выше полосы пропускания (полоса задерживания), протекают с большим затуханием (до 80-120 дБ).

Использование покрытия с большим удельным сопротивлением и ферритов указанной структуры четырех обмоток на ферритовом кольце, расположенных и подсоединенных указанным образом, и проходных конденсаторов позволяет расширить диапазон частот подавляемых помех на 20 дБ, увеличивает равномерность подавления, увеличивает уровень спада частот на величину от 36 до 48% по сравнению с прототипом.

Все отсеки фильтра выполнены из металла и соединены с клеммой защитного заземления (Nz), благодаря экранирующему действию которого исключается проникновение электромагнитных помех к потребителю через электромагнитное излучение в полосе задерживания частот.

На рис.1 представлена схема фильтра для подавления помех.

Фильтр для подавления помех представляет разделенный перегородками 2 на отсеки корпус 1. В корпусе установлены изоляторы 3 и конденсаторы 4. Через отсеки проложен токопроводящий стержень 6 с установленными на нем индуктивностями на основе ферритовых материалов 5. Фильтр оборудован силовыми клеммами 7 и клеммой защитного заземления 8. Все отсеки фильтра выполнены из металла и соединены с клеммой защитного заземления (Nz) с экранирующим действием.

Такая величина затухания достигается применением индуктивностей на основе ферритовых колец выполненных из вышеописанного материала.

Применяются высокопроницаемые материалы (ферритовые кольца) марок 2000НМ, 4000НМ, 6000НМ, 10000НМ, 20000НМ.

Фильтр для подавления электромагнитных помех в сетях электроснабжения, включающего металлический корпус, разделенный на отсеки экранирующими перегородками, а также помещенные в корпус, проходящие через экранирующие перегородки и электрически изолированную от корпуса ось, оснащенную безвитковыми дросселями, выполненными в виде надетых на ось ферритовых колец, причем ось соединена с одной из изолированных планок через конденсаторы, которые в совокупности с индуктивностями в каждой секции создают для электромагнитных помех полосу задержания низких частот, отличающийся тем, что ось имеет покрытие из металла с большим в 5-8 раз, чем удельное сопротивление оси удельным сопротивлением, и как минимум один из дросселей выполнен из материала, представляющего собой феррит со структурой шпинели, имеющего общую формулу MeFe₂ O₄, где Me выбирают из Ni²⁺, Co²⁺ , Fe²⁺, Mn²⁺, Mg²⁺, Li²⁺ , Cu²⁺.