Radioelektronik Audio-HiFi-Vide 10/2003
D£AWIKI I FILTRY
PRZECIWZAK£ÓCENIOWE
(2)
D³awiki skompensowane
pr¹dowo
D³awiki skompensowane pr¹dowo s¹ u¿y-
wane do t³umienia zak³óceñ asymetrycz-
nych w sieciach i urz¹dzeniach elektro-
nicznych. Sk³adaj¹ siê z dwóch identycz-
nych uzwojeñ w³¹czanych w oba prze-
wody zasilaj¹ce lub wyjciowe w taki spo-
sób, aby pr¹dy p³yn¹ce przez uzwojenia
d³awika powodowa³y kompensowanie
strumienia magnetycznego w jego rdzeniu.
D³awik taki bardzo efektywnie t³umi tzw.
wspólne napiêcia zak³óceñ w szerokim
pamie zakresu czêstotliwoci radiowych.
Mo¿liwe jest dziêki temu ograniczenie za-
k³óceñ wprowadzanych do sieci zasilaj¹-
cej na poziomie ustalonym przez odpowie-
dnie normy. Efekt ten jest szczególnie
skuteczny dla du¿ych pr¹dów, dziêki temu
te d³awiki mog¹ byæ stosowane do t³u-
mienia asymetrycznych zak³óceñ w urz¹-
dzeniach elektrycznych. D³awiki skom-
pensowane znajduj¹ zastosowanie prak-
tycznie we wszystkich filtrach zasilaczy,
przetwornic oraz urz¹dzeñ wytwarzaj¹-
cych szerokie widmo pr¹dów zaburzaj¹-
cych, pr¹d nominalny d³awików zawiera
siê w granicach 0,5
÷
6 A. Wygl¹d d³awi-
ków skompensowanych pr¹dowo w wyko-
naniu firmy Alker z Gliwic przedstawiono
na rys. 3. Na rdzenie d³awików skom-
pensowanych pr¹dowo s¹ u¿ywane ma-
teria³y ferrytowe o du¿ej przenikalnoci
magnetycznej pocz¹tkowej
(
µ
i
= 4000
÷
10000). Indukcyjnoci d³awi-
ków skompensowanych zawieraj¹ siê
w granicach 1,5
÷
20 mH.
D³awiki z rozdzielonymi uzwojeniami cha-
rakteryzuj¹ siê lepsz¹ izolacj¹ uzwojeñ, ale
silniejszym polem rozproszenia ni¿ d³awi-
ki z uzwojeniami nawiniêtymi bifilarnie,
których pole rozproszenia jest minimal-
ne. S¹ nawijanie na korpusach do rdzeni
EE, U i toroidalnych, nawijanie w dwóch
sekcjach minimalizuje pojemnoæ miêdzy
uzwojeniami, a pe³na symetria uzwojeñ
daje idealn¹ kompensacjê strumienia ma-
gnetycznego co zapewnia skutecznoæ
filtracji w ca³ym zakresie obci¹¿enia. D³a-
wiki na rdzeniach toroidalnych (firmy Fe-
ryster) s¹ przedstawione na rys.4.
Rys. 3. D³awiki skompensowane firmy Alker
Rys. 4. D³awiki skompensowane firmy Feryster
Rys. 5. D³awiki
do zasilaczy
impulsowych
D³awiki filtrów wyjciowych
zasilaczy i przetwornic
impulsowych
W obwodach wyjciowych zasilaczy i prze-
twornic impulsowych stosowane s¹ d³a-
wiki, które kszta³tuj¹ przebieg pr¹du, wyg³a-
dzaj¹ go i umo¿liwiaj¹ uzyskanie z ci¹gu
wyprostowanych impulsów prostok¹tnych
napiêcia sta³ego o niewielkim poziomie
têtnieñ. D³awiki dla tych zastosowañ musz¹
mieæ zdolnoæ chwilowego gromadzenia
du¿ych energii, przewodziæ du¿e pr¹dy
rednie i szczytowe oraz pracowaæ w za-
kresie liniowym (tzn. nie mog¹ ulegaæ na-
syceniu). Parametry i w³aciwoci zasilaczy
w znacznej mierze zale¿¹ od prawid³o-
wego wykonania takiego d³awika.
Oprócz d³awików w obwodach wyjcio-
wych, stosowane s¹ w innych miejscach
uk³adów d³awiki, których zadaniem jest
tylko dodatkowa filtracja. S¹ one z regu³y
mniejsze i najczêciej wykonywane na
rdzeniach walcowych (otwarty obwód ma-
gnetyczny).
Szeroki asortyment d³awików szpulkowych
do wyg³adzania wyprostowanego pr¹du
zmiennego, t³umienia napiêæ zak³ócaj¹-
cych i magazynowania energii (w wykona-
niu firmy Feryster) przedstawiono na rys.5.
S¹ one u¿ywane g³ównie w technice owie-
tleniowej, w zasilaczach impulsowych
(SMPS) i do konstrukcji filtrów t³umi¹cych
interferencje o czêstotliwociach radio-
wych.
Filtr aktywny eliminuj¹cy
zak³ócenia w sieciach
elektrycznych
Autorem ciekawego rozwi¹zania filtru elimi-
nuj¹cego zak³ócenia w sieciach elektrycz-
nych jest firma Kopol z Poznania. Filtry
realizuj¹ to, o co zabiegaj¹ wszyscy do-
stawcy energii elektrycznej. Niezale¿nie
od stopnia nieliniowego obci¹¿enia sieci,
efektywny pr¹d pobierany ma przebieg si-
nusoidalny (rys.6).
Rodzina filtrów MARS skutecznie eliminu-
je zak³ócenia od wy¿szych harmonicznych
w sieci energetycznej, kompensuje moc
biern¹, redukuj¹c sk³adow¹ biern¹ i popra-
wia wspó³czynnik mocy (cos
φ
). Ponadto
poprawia kompatybilnoæ elektromagne-
tyczn¹ z zewnêtrzn¹ sieci¹ energetyczn¹.
Dzia³anie filtru polega na ci¹g³ych pomia-
rach przebiegu pr¹du, który mierzony jest
co 020
µ
s, tak aby w³aciwie skompenso-
waæ wszystkie harmoniczne. Zastosowano
cyfrowy procesor sygna³owy (DSP). Unikal-
na metoda sterowania prac¹ filtru DHC
(Direct Harmonics Control) zapewnia in-
dywidualn¹, dok³adn¹ kompensacjê ka¿dej
harmonicznej. Funkcjonowanie filtru jest
niezale¿ne od jakoci i impedancji sieci
energetycznej. Dwa równolegle pracuj¹-
ce uk³ady IGBT, taktowane wspólnym ze-
garem gwarantuj¹ minimalny wp³yw za-
k³óceñ sieciowych. Przy³¹czenie filtru do
sieci jest bardzo proste. W zale¿noci od
parametrów sieci nale¿y dobraæ z typo-
szeregu odpowiedni, pod wzglêdem na-
piêcia i mocy, model filtru MARS. Filtry
