Якісний фільтр мережевих перешкод для аудіо + своїми руками

1. Порахуємо?
2. Так що ж купуючи?
3. Грамотні виробники повинні були все передбачити!
4. За роботу!
5. Скажи мені, хто твій ворог
6. блокувальний конденсатор
7. дросель
8. синфазних трансформатор
9. Два маленьких компаньйона
10. Антізвон
11. Розриваємо контур заземлення
12. збираємо
13. А ще краще - можна?
14. Що далі?

Наши партнеры ArtmMisto

В останні роки ваш HiFi або навіть High-End аудіо комплекс все менше радує детальністю, соковитістю і прозорістю звучання? Ви роздумуєте оновити всю систему? Або ви вже підшукуєте якісний мережевий фільтр? Якщо останнє - ви на вірному шляху 😉

Порахуємо?

У цьому столітті кількість джерел електромагнітних завад в наших будинках зростає по експоненті. Озирніться, спробуйте порахувати, скільки на вид нешкідливих легких і маленьких зарядних пристроїв, економічних ламп, "електронних трансформаторів" для галогенок, комп'ютерів, принтерів, і іншої електроніки з живленням від мережі і / або всілякими "Зрадник" прийшло в ваш будинок за останнє десятиліття ? Пальців не вистачило, навіть разом з ногами, дружиною і ... то-то! 🙂

Сьогодні мабуть 95% джерел електроживлення побудовані на базі високочастотного перетворювача і не використовують старі громіздкі і важкі, що гудуть трансформатори на 50 (60) Герц. Ура, партія зелених торжествує: більшість таких перетворювачів дуже економічні, компактні і ... кожен такий імпульсний блок живлення а) свистить на частоті перетворення і гармониках і б) створює кидки зарядного струму у вхідному випрямлячі (вельми широкосмуговий перешкода - і прямо в мережу) .

В по-справжньому якісних (і дорогих) імпульсних джерелах живлення з перешкодами борються досить успішно, але все одно недостатньо, щоб весь вироблений ними електромусор залишився непомітним для чутливих вух меломана. Так що там меломани ... У нас в будинку старий добрий 39-мегагерцовий радіо-телефон. Поступово він почав гудіти і дзижчати так, що я серйозно збирався змінити апарат. Але користуємося ми їм відносно рідко і проблема одного разу зважилася сама собою, коли я в гонитві за красивим звуком повирубал геть усе імпульсні блоки живлення укупі з комп'ютерами в будинку. Після того експерименту, до речі, і з'явилися у нас ось ці бочёнкі .

Так що ж купуючи?

У цій статті я не підкажу, який мережевий фільтр треба купувати. Причини дві: за розумні гроші я не зустрічав адекватних фільтрів; а ті фільтри, що я міг би порекомендувати - коштували зовсім безглуздо, та й місця займали багато більше, ніж виконувана ними функція того вимагає. Проте рішення існує: для умілих рук - збирати фільтри самому, і я постараюся роз'яснити його роботу настільки, що будь-який, хто дружить з паяльником, зможе забезпечити свою апаратуру адекватним захистом від електромагнітних перешкод, що проникають з мережі живлення. Якщо ж ви не маєте можливості, або бажання дихати каніфоллю - покажіть статтю товаришу, який зможе вам допомогти.

Грамотні виробники повинні були все передбачити!

Фіг вам! (Хата така індіанська (с) кіт Матроскін)

Відкриваємо CD-програвач, куплений свого часу за шість сотень "зелених". І що ми бачимо: рудиментарний мережевий фільтр тут є, але на жаль, лише намальований шелкографией на платі, на дроселі і конденсаторах заощадили. Цілком допускаю, що в їхніх кімнатах прослуховування, з ідеальною фільтрацією харчування, фільтр той був і не потрібен - не почули "гуру" різниці від відсутності фільтра. Ну і внесли "рацуху" - пішов апарат в маси голенький і беззахисний супротиву нового покоління електронних будинків ...

За роботу!

В принципі, якісні фільтри промисловість випускає. Тільки стоять вони знову ж дорогувато. Такі собі повністю екрановані коробочки з схемку на боці. Катушечки там, конденсаторчик. Давайте ж розберемося, що там для чого, і зберемо самі з доступних деталюх. До речі, в піку аудіоманьякам я стверджую, що грамотний мережевий фільтр в пристрої, зібраний з якісних звичайних (НЕ аудіофільскій) компонентів - набагато ефективніше і "звучить" краще, ніж будь-які самі езотеричні кабелі живлення, а так само і більшість "аудіофільскій" же фільтрів харчування. Сперечаємося? 😉

Скажи мені, хто твій ворог

1) Диференціальне напруга перешкоди. Це такий "шкідливий" сигнал, який приходить разом з "корисним" напругою живлення (або сигналом), його вимірюють між двома сполучними провідниками, "гарячим" і "загальним" проводами, або простіше кажучи - між двома шинами харчування.

2) Синфазное напруга перешкоди. Цей сигнал вимірюється між корпусом приладу (землею) і будь-яким з'єднувальним провідником. Особливість цієї перешкоди в тому, що вона буде ідентична на обох проводах харчування, тобто на відміну від диференціальної перешкоди її не впіймати між проводами і вона просочується всередину в обхід звичайних фільтрів.

блокувальний конденсатор

Конденсатор шунтирует диференціальні ВЧ перешкоди і не пускає їх далі в апарат. Треба не забути розрядити його при виключенні апарату, а то взявшись ненавмисно за вилку можна отримати досить відчутну "мотивацію". Для цього ставимо резистор, мирно гріється в нормальному режимі роботи. Ох не водити мені дружби з "зеленими" ...

дросель

Індуктивність (звичайний невеликий дросель) формує вже Г-подібний LP фільтр з спільно з конденсатором. Конкретна частота зрізу фільтра нас не дуже цікавить. Дросель товстіший (аби був розрахований на _постоянний_ ток в кілька разів вище струму, споживаного апаратом), конденсатор побільше на напругу не менше 310 вольт - і всі задоволені.

синфазних трансформатор

Обмотки в такому трансформаторі ідентичні і включені зустрічно, таким чином він безперешкодно пропускає все, що приходить як різниця потенціалів між L і N. Інакше можна пояснити так: нормальний струм навантаження створює зустрічні ідентичні поля в осерді, які взаємно компенсуються. Тоді навіщо це все - запитаєте ви?

Сердечник такого трансформатора залишається неподмагніченним основним навантаженням. Якщо ж уявити собі дроти живлення L і N разом як один провід - то ми маємо чималу індуктивність на шляху вже синфазної перешкоди, тобто всього того, що наводиться на обох проводах одночасно. Провід ж ті, будь то звичайний кабель живлення за долар, або екзотичне аудіофільских диво - суть антена, яка приймає і станцію "Маяк", і все, що випромінюють домашні електронні вонючки. Усередині ж аудіо агрегату нам і синфазна перешкода ні до чого: через ємнісний зв'язок вона може проникати в кішочкі наших улюбленців вельми агресивно.

Два маленьких компаньйона

Два маленьких конденсатора в компанію синфазному трансформатору. Вони закорачивается на захисне заземлення саме синфазну перешкоду і створюють вже укупі з синфазним трансформатором теж свого роду Г-подібний фільтр для синфазної перешкоди, не пускають її далі в апарат. Без них синфазна перешкода, нехай і зустріла на своєму шляху чималий опір нашого трансформатора - все одно піде шукати свою жертву всередину апарату.

Антізвон

Антізвонная ланцюжок, або RC-ланцюг Цобеля. Кілька містичний звірок, але дуже корисний. Тут спільно з первинною обмоткою трансформатора в апараті ми формуємо коливальний контур з низькою добротністю, щоб "спіймати" то, що "вискочить" з первинки при відключенні харчування. Іскрогасник. Захист решти фільтра і самого трансформатора від ЕРС самоіндукції при відключенні в невдалий момент (при великому струмі через первинку). Він так само вносить свою лепту в переклад ВЧ перешкод в тепло.

Не було б конденсатора - такий низькоомним резистор просто вибухнув би від напруги мережі. Не було б резистора - отримали б щодо високодобротних контур спільно з первинним і / або дроселем фільтра.

Інший погляд: привносимо чисто резистивную і вельми низкоомную складову імпедансу навантаження на ВЧ ... Хто може пояснити краще - ласкаво прошу, розміщу "в книжку" зі збереженням авторства 😉

#ground_loop

Розриваємо контур заземлення

Резистор в паралель із зустрічно включеними діодами. В іншій версії це міг би бути дросель. Включено це справа між захисним заземленням і корпусом приладу. Навіщо, запитаєте ви - це, начебто, до фільтрації перешкод ніякого відношення не має? Давайте розбиратися.

Зустрічно включені діоди успішно закоротити будь-яку Потужнострумові витік всередині корпусу приладу (коротун який, пробій) на захисне заземлення. Тим самим ми дотримуємось вимог техніки безпеки: в разі аварії на корпусі приладу не повинно з'явиться небезпечного для життя і здоров'я людини напруги. При цьому діоди "розривають" ланцюг для невеликих напруг.

Резистор створює шлях для невеликих струмів. Якби його не було, а нутрощі приладу непогано відв'язані від землі, то навіть невеликі витоку створювали б надлишковий розмах напруги на корпусі щодо землі, і через ємнісні зв'язку це все проникало б в прилад.

Так для чого ж все-таки "відв'язувати" захисну землю від корпусу? Справа в тому, що на захисному заземленні можуть наводитися напруги: наприклад тієї самої синфазной перешкодою, що ми відфільтровує. Так само, на жаль, нерідко зустрічається така розводка мережі, коли захисне заземлення одночасно є і поворотним проводом для власне напруги мережі. У цьому випадку навіть на невеликому опорі проводки чималий струм споживання створює відчутне падіння напруги. Всі ці фактори можуть "розігнати" в нормальних умовах до десятків і навіть сотень мілівольт різниці потенціалів між захисними заземленнями різних агрегатів. Тепер, якщо ми передаємо аудіо-сигнал через з'єднання, заведені одним проводом на корпус (RCA роз'єми "дзвіночки", на жаль так популярні в побутовому HiFi), то ця сама різниця потенціалів між корпусами приладів буде безпосередньо замішана в сигнал.

Разом, одв'язуючи корпус приладу (а в більшості випадків це означає - і сигнальну землю оного) від захисного заземлення, ми тим самим відчутно зменшуємо заміс будь-яких "дивацтв", що можуть трапитися в розетці - прямо в сигнал. Звичайно ж, поважаючий себе любитель якісного звуковідтворення буде використовувати виключно балансні з'єднання, імунні до синфазної перешкоди. Тільки, на жаль, у мене ще не все апарати з'єднані виключно балансними кабелями. А як з цим справа йде у вас, шановний читачу? 😉

збираємо

Вимикач живлення прибудований за принципом - де менше іскра буде. В іншому фільтр не сильно відрізняється від того, що ставлять в дорогих комп'ютерних блоках харчування. До речі, звідти ж можна і детальками розжитися.

Той фірмовий апарат, що я згадав на початку статті, теж отримав свою дозу фільтрації, подробиці тут .

А ще краще - можна?

Можна, можливо! Екстремали включають "зустрічно" величезні трансформатори і фільтрують все в низьковольтної частини. Результат дещо краще, бюджет - на порядки вище.

Так само ми опустили MOV () "іскрогасники" та інші пристрої захисту від імпульсних перенапруг. Цим якраз займаються всі підряд мережеві фільтри за десять баксів. Знову ж можна з комп'ютерного БП витягнути і поставити на вході, відразу за запобіжником. Якості звуку це не додасть, але може врятувати апарат в грозу. Так само варістор здатний уберегти конденсатори фільтра від деградації, хоч би вони й були "самовідновлюються". Поступова деградація фільтрів пов'язана з нефатальним пробоями, викликаними короткочасними кидками напруги мережі, неминучими при наявності комутованою індуктивного навантаження, і до речі, зовсім не обов'язково в самому защищаемом апараті.

Якщо апарат дуже потужний - незайвим буде терморезистор або більш складна схема плавного старту, щоб не повбивати проводку в усьому будинку в момент включення апарату струмом заряду величезних банок фільтрів харчування ...

Якщо знаєте, як зробити ще краще - напишіть в коментарях!

Що далі?

Невже ви дісталися так далеко? 😉 Значить стаття чимось зацікавила. Тоді може і хтось із друзів і знайомих скаже Вам спасибі за ссилочку на цю статтю, або "лайк" в улюбленій соц-мережі ...

Якщо ж ви дійсно цінуєте якісне звуковідтворення, не затьмарює всілякими перешкодами з електромережі - у нас є готове рішення для вас: набір для самостійної збірки якісного мережевого фільтра для аудіо-апаратури .

Або можливо, ви захочете подарувати своєму найкращому другові - меломанові недорогий подарунок, за який він буде вам щиро вдячний? 😉 Зважте всі за і проти, і прийміть вірне рішення! Мережевий фільтр в питаннях і відповідях .