Сетевой фильтр: для чего он предназначен, и как работает

Качественный сетевой фильтр
Качественный сетевой фильтр

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.

Для чего предназначен сетевой фильтр

Последствия подачи повышенного напряжения на компьютер
Последствия подачи повышенного напряжения на компьютер

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

Не самый лучший, но работающий сетевой фильтр
Не самый лучший, но работающий 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).
Начинка фильтра поближе
Начинка фильтра поближе

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.

Схема простейшего фильтра (для тех, кто немного понимает)
Схема простейшего фильтра (для тех, кто немного понимает)

Разобравшись с назначением и устройством фильтров, ответим на наиболее часто возникающие вопросы.

Какие еще электроприборы желательно подключать через фильтр

Чтобы разом запитать все эти приборы, потребуется сетевой фильтр от 3 розеток и более
Чтобы разом запитать все эти приборы, потребуется сетевой фильтр от 3 розеток и более

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

Фильтр с защитой телефонной и кабельной линии
Фильтр с защитой телефонной и кабельной 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

После ИБП фильтр не подключается
После ИБП фильтр не подключается

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

 

Фильтр смастер розеткой
Фильтр смастер розеткой

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

Одна из самоделок
Одна из самоделок

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.

Схема самодельного фильтра
Схема самодельного фильтра

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).
Разобранный дешевый сетевой фильтр
Разобранный дешевый сетевой фильтр

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.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Яндекс.Метрика