Описание

Ферритовые фильтры используются двумя различными способами, хотя внешне это выглядит одинаково, и часто можно увидеть использование одинаковых марок ферритов:

• Фильтр, установленный на одиночный (одножильный, однофазный) провод. В этом случае, в зависимости от марки феррита и интересуемого частотного диапазона заграждения, он работает как:
  • Индуктивность. ВЧ мощность отражается обратно в кабель.
  • Поглотитель. ВЧ мощность рассеивается в феррите, что более предпочтительно.
  • Смешанный режим.
• Фильтр, установленный на многожильный кабель, такой как кабель передачи данных, шнур питания, или интерфейс: USB, Видео, и др. В таком случае феррит создаёт на данном участке кабеля синфазный трансформатор (англ. balun), который, пропуская противофазные сигналы (несущие полезную информацию), отражает (не пропускает) синфазные помехи. В этом случае не следует использовать поглощающий феррит во избежание нарушения передачи данных, и желательно применение более высокочастотных ферроматериалов.

Ферритовый фильтр — один из самых простых и дешёвых типов интерференционных фильтров для установки на уже существующие провода. Для обычного ферритового кольца провод либо продевается через кольцо (образуя одновитковую катушку индуктивности), либо образует многовитковую тороидальную обмотку, что увеличивает индуктивность и, соответственно эффективность помехоподавления. Также используются разборные фильтры на защёлках, которые можно просто надеть на кабель.

Ферритовые фильтры используются как на сигнальных проводах для ослабления внешних помех, так и на проводах питания для уменьшения создаваемых ими помех.

Применение

Раскрытый ферритовый цилиндр надевается на кабель, который необходимо защитить от электромагнитных помех и наводок, примерно в 3 см от наконечника кабеля. Обе ферритовые части смыкаются, после этого замки на пластмассовой оболочке защелкиваются. Для надежности можно оснастить ферритовым цилиндром и другой конец кабеля.

См. также

• Катушка индуктивности
• Катушка Пупина
• Синфазный сигнал

dic.academic.ru

Ферритовые фильтры на интерфейсном кабеле

Многие видели на интерфейсных кабелях, предназначенных для подключения к компьютерам периферийных устройств, своеобразные утолщения, представляющие собой надетые на кабель заключенные в пластмассовую или резиновую оболочку ферритовые цилиндры. Это фильтры, подавляющие помехи. К сожалению, не все производители отличаются честностью, в результате чего вместо ферритовых цилиндров на кабелях встречаются их муляжи — пустые круглые обоймы без ферритов или даже сплошные пластмассовые имитации фильтров.

Если, например, на кабеле для подключения монитора к аналоговому выходу компьютера ферритовые цилиндры отсутствуют или заменены муляжами, на экране может появиться весьма заметный муар — результат воздействия помех. Если ферритовые фильтры отсутствуют на USB-удлинителе, это может привести к неработоспособности подключенного с его помощью модема для мобильного Интернета (очень частая проблема).

Отсутствие ферритовых цилиндров на интерфейсном кабеле может быть причиной отсутствия устойчивой связи компьютера с цифровым фотоаппаратом, flash-плейером, съемным USB-диском. Устройства с питанием от сети 220В — принтеры, сканеры, внешние жесткие диски — обычно менее требовательны к качеству интерфейсных кабелей.

Проверить, выбирая кабель, настоящие ли на нем ферритовые цилиндры или только их муляжи, не разбирая фильтры и даже не вскрывая упаковку кабеля, можно с помощью мощного компактного магнита. Такие магниты имеются в современных динамических головках.

Если нет возможности заменить кабель без фильтров полноценным, можно доработать его, надев вместо отсутствующих цилиндров ферритовые кольца. Для этого кабель придется разрезать на две части (желательно посередине). Заодно можно уменьшить его длину, что также благоприятно скажется на качестве связи. Надев на каждую половину кабеля нужное число ферритовых колец, их разрезанные провода сращивают и изолируют, не забыв срастить и экранирующую оплетку.

Наиболее пригодны к доработке кабели с «толстой» экранирующей оплеткой и в прозрачной внешней изоляции. Последнее позволяет, не разрезая кабель, убедиться в наличии оплетки (иногда она отсутствует) и ее качестве. Также весьма желательно, чтобы красный и черный провода кабеля, по которым подается напряжение питания, были большего сечения, чем сигнальные провода.

Примером может служить доработка приобретенного для подключения к компьютеру USB-модема для мобильного Интернета кабеля USB-A(вилка)—USB-A (розетка) длиной 1,8м без ферритовых фильтров. Кабель был разрезан и укорочен до 1м. На каждую его половину были надеты по два ферритовых кольца 600НН типоразмера 22x10x6 мм и сделан один виток.

Со стороны подключения модема кольца расположены на расстоянии около 20см от розетки USB-A — отрезок кабеля между кольцами и модемом служит своеобразным противовесом для антенны модема.

При подключении к любому из имеющихся компьютеров мобильного модема с помощью доработанного кабеля все проблемы с устойчивостью связи исчезли.

А. БУТОВ

www.ruqrz.com

Смотрите также

www.el-cab.ru

Ферритовые фильтры на интерфейсном кабеле | RUQRZ.COM

Многие видели на интерфейсных кабелях, предназначенных для подключения к компьютерам периферийных устройств, своеобразные утолщения, представляющие собой надетые на кабель заключенные в пластмассовую или резиновую оболочку ферритовые цилиндры. Это фильтры, подавляющие помехи. К сожалению, не все производители отличаются честностью, в результате чего вместо ферритовых цилиндров на кабелях встречаются их муляжи — пустые круглые обоймы без ферритов или даже сплошные пластмассовые имитации фильтров.

Если, например, на кабеле для подключения монитора к аналоговому выходу компьютера ферритовые цилиндры отсутствуют или заменены муляжами, на экране может появиться весьма заметный муар — результат воздействия помех. Если ферритовые фильтры отсутствуют на USB-удлинителе, это может привести к неработоспособности подключенного с его помощью модема для мобильного Интернета (очень частая проблема).

Отсутствие ферритовых цилиндров на интерфейсном кабеле может быть причиной отсутствия устойчивой связи компьютера с цифровым фотоаппаратом, flash-плейером, съемным USB-диском. Устройства с питанием от сети 220В — принтеры, сканеры, внешние жесткие диски — обычно менее требовательны к качеству интерфейсных кабелей.

Проверить, выбирая кабель, настоящие ли на нем ферритовые цилиндры или только их муляжи, не разбирая фильтры и даже не вскрывая упаковку кабеля, можно с помощью мощного
компактного магнита. Такие магниты имеются в современных динамических головках.

Если нет возможности заменить кабель без фильтров полноценным, можно доработать его, надев вместо отсутствующих цилиндров ферритовые кольца. Для этого кабель придется разрезать на две части (желательно посередине). Заодно можно уменьшить его длину, что также благоприятно скажется на качестве связи. Надев на каждую половину кабеля нужное число ферритовых колец, их разрезанные провода сращивают и изолируют, не забыв срастить и экранирующую оплетку.

Наиболее пригодны к доработке кабели с «толстой» экранирующей оплеткой и в прозрачной внешней изоляции. Последнее позволяет, не разрезая кабель, убедиться в наличии оплетки (иногда она отсутствует) и ее качестве. Также весьма желательно, чтобы красный и черный провода кабеля, по которым подается напряжение питания, были большего сечения, чем сигнальные провода.

Примером может служить доработка приобретенного для подключения к компьютеру USB-модема для мобильного Интернета кабеля USB-A(вилка)—USB-A (розетка) длиной 1,8м без ферритовых фильтров. Кабель был разрезан и укорочен до 1м. На каждую его половину были надеты по два ферритовых кольца 600НН типоразмера 22x10x6 мм и сделан один виток.

Со стороны подключения модема кольца расположены на расстоянии около 20см от розетки USB-A — отрезок кабеля между кольцами и модемом служит своеобразным противовесом для антенны модема.

При подключении к любому из имеющихся компьютеров мобильного модема с помощью доработанного кабеля все проблемы с устойчивостью связи исчезли.

А. БУТОВ

Что еще почитать по теме:

www.ruqrz.com

Так вот зачем нужен этот странный цилиндр на шнуре зарядки к ноутбуку!

Замечал ли ты когда-нибудь небольшой цилиндр на питающем кабеле своего ноутбука? Если нет, присмотрись внимательнее к зарядке любого портативного компьютера. На шнуре возле самого разъема, который вставляется в ноутбук, есть небольшой пластиковый бочонок.

Предназначение этой непонятной детали оказалось загадкой для нашей редакции, поэтому мы решили разобраться, для чего она нужна. Ответ на эту загадку показался нам весьма интересным, поэтому теперь мы делимся с тобой приобретенными знаниями.

Оказывается, этот малозаметный цилиндр выполняет очень важную функцию! Он играет роль высокочастотного фильтра и нейтрализует помехи, которые могут поступать от питающего кабеля. Это устройство называется ферритовым кольцом, или ферритовым фильтром.

Удивительно, но внутри этого бочонка нет никаких микросхем или других электронных устройств. Если его вскрыть и посмотреть на внутренности, то ничего интересного там не увидишь. Просто шнур проходит сквозь небольшой полый цилиндр из твердого материала. В некоторых случаях шнур охватывает его петлей.

Этот цилиндр выполнен из феррита — химического соединения оксида железа с окислами других металлов, который по сути является магнитным изолятором. В этом веществе не возникают вихревые токи, поэтому ферриты очень быстро перемагничиваются в такт с частотой электромагнитного поля.

Не секрет, что любой неэкранированный кабель питания является источником электромагнитных помех, которые могут искажать информационные сигналы внутри компьютера. А ферритовое кольцо играет роль фильтра и препятствует распространению этих помех.

Ранее для этой цели применялось экранирование всего кабеля медной оплеткой, но ферритовые кольца значительно дешевле, поэтому именно они получили широкое распространение в современной электротехнике.

Кстати, ферритовые кольца не только препятствуют образованию нежелательных электромагнитных полей, но и защищают сигнал внутри кабеля от внешних помех. Поэтому такие цилиндры, кроме питающих кабелей, можно также встретить и на шнурах подключения мониторов, камер или фотоаппаратов.

Facebook

ВКонтакте

Одноклассники

Вот какую важную функцию выполняет эта неприметная маленькая деталь!

18299

Сейчас также читают

samiysok.com

Самодельный сетевой фильтр из доступных деталей.

Фото 1.

 
 В некоторых случаях только самодельный фильтр может спасти положение, сэкономить время и деньги и одновременно улучшить настроение, убрав помехи с экрана телевизора, или приручить, наконец, компьютерную мышку, не желающую передвигаться по экрану монитора из-за помех от сверхмощного блока питания.

Фото 2. Из аналогичного приёмника я услышал , 50 Гц, после чего радио скончалось.

  Первую кратковременную арию промышленной сети я услышал в детстве, вставив в розетку на 127 вольт абонентский громкоговоритель. Радио с частотой в 50 Гц отпело быстро, извергнув запах трансформаторного масла. Этот опыт я никому не советую повторить. Лучше найдите карманный или переносной приёмник с диапазоном длинных и средних волн и встроенной магнитной антенной. Настройтесь на любую радиостанцию и поднесите приёмник к включённой энергосберегающей  или светодиодной лампе, прислоните к выключенному, но оставленному в дежурном режиме телевизору, к вставленному с сеть блоку питания выключенного компьютера, к зарядке мобильного телефона и, наконец, просто к сетевым проводам. Вместо радиопередачи услышите шум, треск, свист, рокот, урчание.  Теперь промышленная сеть благодаря современным источникам питания потребителей энергии превратилась в источник помех, а сами сетевые провода в передающие антенны этих помех.

  Все современные сетевые блоки питания электронных устройств изменились. Теперь редкость отыскать громоздкий понижающий трансформатор, включающий в себя килограммы меди и железа. Компьютерный блок питания сегодня уменьшается на ладони. Такое стало возможно благодаря применению импульсных блоков питания, которые преобразуют напряжение из переменного в постоянное  стабилизированное. Составная часть новых  источников питания представляет собой генераторы импульсов с частотами от 40 кГц до 1 МГц и более. Спектр импульсного сигнала богат высшими гармониками, они то и мешают нормальной работе приёмника, забивая диапазон помехами. Таким образом,  экономия энергопотребления,  металла, уменьшение веса и габаритов негативно сказывается на показателях сети и она помимо основного синусоидального сигнала с частотой 50 Гц, содержит ещё массу других ненужных сигналов, мешающих работе других устройств.

 Первое, что я сделал, когда на экране телевизора появлялись помехи в момент, когда сын в соседней комнате работал на мощном компьютере, это обрезал сетевые провода от его блока питания и сделал самодельную вставку сетевого фильтра. Промышленный сетевой фильтр, укомплектованный розетками (сетевой удлинитель с фильтром), помогал слабо, ибо в нём тоже экономили на меди,  феррите и стали. Конечно, в промышленном масштабе я допускаю экономию, но когда это касается меня лично, то тут не до экономии. С меня спросят по полной за плохую картинку на экране телевизора.    

  Задача сетевого фильтра пропустить частоту 50 Гц и вырезать всё, что выше этой частоты. Такой фильтр имеет название ФНЧ — фильтр нижних частот, именно их он должен пропустить без потерь, подавив все высокочастотные помехи, которые принимает приёмник в СВ,  ДВ и КВ  диапазонах и которые образуют помехи на экране телевизора. Несмотря на то, что источники питания изменились, не изменились фильтры, их конструкция осталась неизменной на протяжении столетнего периода и ничего нового в самодельной конструкции не будет. Будет только большее количество звеньев самого фильтра, ибо, чем их больше, тем больше подавление помех, и тем лучше фильтр и тем он мне более дорог и вовсе не потому, что имеет какую-то стоимость, а потому, что справляется со своей задачей лучше заводского. Решить задачу подавления помех, всё равно, что вернуться в прошлое.  Всё на чём в свое время было сэкономлено, как в металле, так и в размерах придётся вернуть обратно, но не в виде трансформаторов, а в виде фильтров ФНЧ, которые чем-то напоминают трансформатор.

Фото 3. Стандартная плата блока питания. На переднем плане сетевой фильтр.

 На фото современный сетевой блок питания, а на переднем плане секционный дроссель, который служит для защиты сети от помех этого блока.  От двух до четырёх секций проводов намотаны таким образом, что наводящие в них высокочастотные поля взаимно компенсируются, замыкаясь на сердечнике дросселя. Такому устройству даже не нужна экранировка, уже сам замкнутый сердечник дросселя является экраном, концентрируя вокруг себя излучающие поля в виде замкнутых окружностей.

                                                   

Фото 4. На плате вместо фильтра, поглощающего помехи, стоят перемычки.

 Всё бы ничего, но прогресс не стоит на месте, и уже на следующей плате вы обнаружите материальную экономию, где вместо фильтра помех,  место сердечника и катушек занимают две перемычки. Такая рационализация существенно подпортит работу приёмника или телевизора. Только теперь не пытайтесь вскрывать все блоки питания и проверять, стоят ли там дроссели, поглощающие помехи, возможно, такой блок стоит у соседа, но он об этом даже не подозревает.

 По выходным на даче существенно рябила картинка при приёме аналогового телевизионного вещания на активную внешнюю антенну. Но это и понятно: работали газонокосилки, поливальные насосы, заряжались ноутбуки и сотовые телефоны. На нижних участках диапазона, начиная с первой программы  больше всего было помех. Спас положение всё тот же сетевой фильтр, установленный в разрыв сетевого провода питания антенного усилителя непосредственно перед блоком питания усилителя. Кстати он же, включенный аналогичным образом, немного улучшит качество приёма эфирного цифрового сигнала («зависаний» или «мозаики» будет меньше при неуверенном приёме).

Фото 5. Через такой фильтр я запитал блок питания антенного усилителя.

  Зачистить сразу всю сеть от помех — задача трудоёмкая, а вот найти источник помех, заблокировать его дополнительным фильтром или защитить электронное устройство аналогичным фильтром –  вполне реально. У любого мастера – ломастера всегда найдётся в кладовке картонная коробка, куда складываются платы от старых компьютеров, телевизоров, всевозможных, вышедших из строя зарядных устройств и платы других электронных блоков. У таких плат можно позаимствовать детали для изготовления самодельного сетевого фильтра. Сам дроссель установлен непосредственно  около шнура питания. Конденсаторы с номиналами от 0,01  до 0,1 мкФ, с  напряжением не менее 400 вольт смело снимайте с плат. Подойдут и конденсаторы меньшего номинала ёмкости, их можно ставить параллельно.

 На практике число звеньев фильтров может достигать от 1-го до 3-х. Это 1 – 3 сердечника дросселя. В большей степени это будет зависеть от мощности или тока потребления устройства, по цепи питания которого необходимо поставить фильтр в виде звеньев дросселей с парными намотками. С ростом тока увеличивается сечение провода и меньше витков укладывается в сердечнике, а, следовательно, меньше индуктивность катушки и частота среза будет выше частоты помех.

Рис. 1. Электрическая схема фильтра на двух сердчниках.

Так уменьшить излучение мощного компьютера по сети помог  трёхзвенный  фильтр, а сами сердечники дросселя были соизмеримы по размерам с дросселями аналогичных компьютерных блоков питания. Покупные сетевые фильтры с розетками явно уступали такой конструкции, зато именно самодельная конструкция сдерживала помехи от компьютера, приручив мышку двигаться по экрану, а телевизор в соседней комнате стал работать без искажений.

                             Сетевой фильтр с розетками. Контрольная закупка.

 Наверно, как ребёнку, ломающему игрушку, чтобы узнать, как это работает, мне было интересно посмотреть, что находится внутри коробочки с рекламными надписями, обещающими защиту от сетевых помех только что купленного  удлинителя с дополнительными розетками.

Фото 6. Надпись на упаковочной коробке.

Фото 7. Что скрывается под красивыми словами?

  Мечтая увидеть в изделии ферритовые кольца с намотками и высоковольтные конденсаторы, я был разочарован, так как в глаза бросился один единственный элемент под названием  варистор – резистор с нелинейной характеристикой, способный только защитить потребителей от импульсных воздействий напряжений, превышающих максимальное пороговое  значение промышленной сети.

Фото 8. В конструкцию входят: выключатель с подсветкой, выключатель от перегрузок, варистор (синий кружок), защищает потребители энергии от импульсных бросков напряжения. Ничего не сказано о плавких предохранителях, которыми являются пайки, сделанные встык на силовые контакты, рассчитанные на ток до 10 А.  Сетевых фильтров я здесь не нашёл.

В настоящее время варисторы устанавливаются почти во всей радиоэлектронной аппаратуре, и установка его в удлинителе – чисто рекламный ход. Нет, я не спорю, деталь нужная, но от помех  импульсных источников питания не спасёт.

Фото 10.  В паспорте нет слов о фильтрации помех. Под варисторной цепочкой следует подразумевать  один варистор.

                                   Самодельная конструкция помехозащитного дросселя.

Фото 11. Намотка на кольце сделана сдвоенным проводом.   Далее петлю следует разомкнуть.

В качестве сердечника можно использовать ферритовое кольцо с проницаемостью  400 – 2000 НМ. Самодельная намотка на кольце требует определённых навыков, при напряжении 220 вольт в случае межвиткового замыкания мало не покажется. Намотку удобно сделать двумя параллельными проводами. Она должна быть однорядной, а витки ни в коем случае не должны перекрещиваться, а между проводами  необходимо оставлять небольшой зазор или шаг  во избежание короткого замыкания или пробоя. Провод, выбранного диаметра, должен быть марки ПЭВ – 2. Ферритовый сердечник обматывается лакотканью или другим изолирующим материалом. Такой тип сердечников обычно используется в старых блоках питания компьютеров.

Фото 12. Сетевой фильтр из деталей от старого монитора.

Аналогичным фильтром можно существенно оживить ДВ, СВ и КВ диапазоны старого приемника ретро, работающего с трансформаторным блоком питания. Уровень шума и урчания в этих диапазонах заметно ослабнут. В тоже время пока комфортное звучание на этих диапазонах возможно только на природе, вдали от сетевых проводов,  зато с помощью батарейного приёмника, имеющего магнитную встроенную антенну, можно отыскать проводку в стене по характерному урчанию, если включена энергосберегающая лампа и сложные профессиональные приборы уже не нужны.  При необходимости таким лампам тоже не помешал бы дополнительный сетевой фильтр.

Помехи радиоприёму от энергосберегающих ламп.

 Перед сдачей таких ламп в утиль необходимо экспроприировать из них ферритовый дроссель. Из них можно сделать простой фильтр ФНЧ для другой энергосберегающей или  светодиодной лампы.

Фото 13. Внутри энергосберегающей лампы электронные компоненты, которые могут пригодиться.

dedclub.blogspot.com

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт