ФИЛЬТР ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ В СЕТЯХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ (ШПИНЕЛЬ)

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 бесшумный фильтр для защиты компьютеров (патент РФ на полезную модель №85777) содержащий металлический корпус, разделенный на отсеки экранирующими перегородками, и конденсаторы, при этом в отсеках установлены трансформаторы с двумя обмотками, размещенными на ферритовом кольцевом сердечнике, причем каждый конец обмотки предыдущего трансформатора соединяется с началом обмотки трансформатора, расположенного в соседнем отсеке так, что они составляют две параллельные цепи последовательно расположенных обмоток.
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.
2
4
2+
2+
2+
2+
2+
1+
2+
Поставленная задача решается путем использования фильтра для подавления электромагнитных помех в сетях электроснабжения содержащего металлический корпус, разделенный на отсеки экранирующими перегородками, с установленными в отсеках трансформаторами на основе ферритовых колец с обмотками образующими параллельные цепи последовательно расположенных обмоток, при этом на ферритовое кольцо намотаны четыре обмотки, расположенные симметрично по диаметру, причем две противоположные обмотки образуют индуктивность в одной линии, а две другие образуют индуктивность второй линии. Переход каждой линии из одного отсека в другой осуществляется через проходные конденсаторы, параллельно которым монтируются дополнительные конденсаторы, в совокупности совместно с индуктивностями в каждой секции создают звено заградительного фильтра для электромагнитных помех. При этом как минимум один трансформатор выполнен из материала представляющего собой феррит со структурой шпинели, имеющего общую формулу MeFeO где Me выбирают из Ni", Co, Fe, Мп, Mg, Li, Сu.
2
3
2-
3+
2+
Элементарная ячейка такого феррита представляет собой куб, образуемый 8 молекулами MeOFeO и состоящий из 32 анионов О, между которыми имеется 64 тетраэдрических и 32 октаэдрических промежутков, частично заселенных катионами Fe и Me. 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.
Использование 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 40% по сравнению с прототипом.
На рис.1 представлена схема фильтра для подавления помех.
Фильтр для подавления помех представляет разделенный перегородками 1 на отсеки 2 корпус. В отсеках установлены ферритовые кольца 3 с обмотками 4. Обмотки 4, расположены симметрично по диаметру, причем две противоположные обмотки образуют индуктивность в одной линии, например линия фазы, а две другие образуют индуктивность второй линии, например линия нейтрали. Переход каждой линии из одного отсека в другой осуществляется через проходные конденсаторы 5, параллельно которым монтируются дополнительные конденсаторы 6. Все отсеки фильтра выполнены из металла и соединены с клеммой защитного заземления (Nz) с экранирующим действием.
…
Фильтр работает следующим образом. Устройство включают в электрическую цепь между источником электроэнергии и потребителем. Принцип работы электрического фильтра заключается в пропускании тока системы электропитания с малым затуханием (0 2 дБ), в определенной полосе частот. Токи, находящиеся вне этой полосы пропускания, протекают с большим затуханием (до 80-120 дБ).
Такая величина затухания достигается применением трансформаторов на основе ферритовых колец выполненных из вышеописанного материала.
В качестве материалов для изготовления ферритовых колец применяют высокопроницаемые ферритовые кольца на основе шпинелей марок 2000НМ, 4000НМ, 6000НМ, 10000НМ, 20000НМ.