Сетевой фильтр с полной гальванической развязкой от сети

В некоторых случаях, например, в процессе ремонта аппаратуры или в особых условиях эксплуатации необходимо обеспечить полную гальваническую развязку данного прибора или устройства от электросети. Обычно это делают при помощи трансформатора с равными величинами первичной и вторичной обмоток.

К сожалению, такой трансформатор приобрести готовым сложно, и приходится его делать самостоятельно, что весьма трудоемко. Но можно обеспечивать гальваническую развязку между электросетью и нагрузкой при помощи любых двух одинаковых сетевых трансформаторов, по мощности каждый не менее трехкратной мощности нагрузки. Например, можно взять два стандартных трансформатора мощностью по 600 Вт или более, предназначенных для получения от электросети 220 В переменного напряжения 36 В (такие трансформаторы используются в различных цехах на предприятиях). И включить их так, как показано на схеме.

Трансформатор Т1 включен так как он и должен быть включен, то есть, обмотка на 220 В включена в электросеть. Второй трансформатор Т2 включен как повышающий.

Переменное напряжение 36 В со вторичной обмотки Т1 поступает на вторичную обмотку точно такого же трансформатора Т2. Который работает как повышающий. В результате на первичной обмотке Т2, которая в данном включении является вторичной, будет переменное напряжение 220 В. Этим напряжением можно питать нагрузку.

При мощностях трансформаторов по 600 Вт мощность нагрузки не должна превышать 200 Вт, иначе заметно снижение выходного напряжение под нагрузкой. Можно использовать трансформаторы и с вторичными обмотками на другое напряжение, следует заметить, что чем выше напряжение вторичных обмоток, тем больший КПД будет обеспечен.

Конденсаторы С1 и С3 должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 250 В. Конденсатор С2 - на напряжение не ниже 50 В. Автор использовал старые бумажные конденсаторы типа БМТ обычно используемые в цепях питания асинхронных двигателей.

Разумеется, можно использовать более современную элементную базу. Емкости конденсаторов могут в два раза и более отличаться от отмеченных на схеме. Задача этих емкостей в подавлении наводок по сети, так как данная схема кроме гальванической развязки еще и выполняет функции сетевого фильтра.

Желательно чтобы трансформаторы были одинаковыми или хотя бы однотипными. Если использовать трансформаторы на разное напряжение вторичных обмоток, можно получить выходное напряжение больше или меньше входного. Например, при использовании Т1 с вторичной обмоткой на 42 В, а T2 - на 36 В, можно получить выходное напряжение около 255 В.

Если развернуть схему наоборот, то есть подавать напряжение на трансформатор со вторичной обмоткой на 36 В, а снимать напряжение с трансформатора с низковольтной обмоткой на 42 В, то выходное напряжение будет около 190 В.

Еще удобнее, если у вас будут трансформаторы со вторичными обмотками с отводами, например, 24 В, 36 В, 42 В. Подключая их соответствующим образом, можно будет получать различные выходные напряжения от 125 В до 380 В.

Автор: Лыжин Р, Радиоконструктор 2008 №11

C этой схемой также часто просматривают:

Приставка "фильтр - вибрато"
Питание 9-ти вольтовой радиоаппаратуры от бортовой сети автомобиля
Усилитель мощности на комплементарных транзисторах с полной симметрией плеч
Импульсный сетевой блок питания
Сетевой блок питания электронно-механических часов с подсветкой циферблата
Устройство защиты источника питания от перегрузок
Экономичное устройство защиты аппаратуры от колебаний напряжения сети
Автомат защиты от перенапряжения
FM приемник на микросхеме TDA7088T