RUQRZ hamradio
TOP недели
Популярные статьи


Причины телевизионных помех

Радиолюбитель купил зарубежный трансивер (или изготовил супертрансивер самостоятельно), усилитель мощности, установил фирменные антенны, понаставил всевозможных фильтров в сигнальные и питающие цепи аппаратуры, обеспечил качественное заземление. Удовлетворенный проделанной работой, он включил аппаратуру и дал общий вызов. Чем же так недовольны соседи, почему стучат по батареям и в дверь, а при встрече грозят всевозможными неприятностями?

По-видимому, радиолюбитель не учел, что причины возникновения помех приему телевидения (TVI) могут быть в недостаточной «развязке» аппаратуры от сети переменного тока. В этом случае возникают т.н. «искажение синусоиды», «перекос фазы» и «мультипликативный фон».

На рис.1 приведена схема, с помощью которой можно объяснить возникновение искажений синусоидальной формы переменного напряжения при подключении нагрузки, питаемой через однополупери- одный выпрямитель. Такие искажения происходят из-за неравномерной нагрузки на полупериоды питающего переменного напряжения.

Нагрузка Rнarp подключена к питающей сети только в положительные полупериоды переменного напряжения, когда диод VD1 открыт. В отрицательные полупериоды VD1 закрыт, ток в цепи не протекает, и «своя» аппаратура питается энергией, запасенной в конденсаторе фильтра выпрямителя за время положительного полупериода. Может, все было бы идеально, если бы нагрузка, питаемая через однополупериодный выпрямитель, была маломощной и была подключена непосредственно к мощному генератору. На практике все бывает как раз наоборот — к генератору подключается достаточно мощная нагрузка, соединенная с ним длинными проводами, сопротивление которых (вместе со всеми понижающими трансформаторами, включенными в цепь между генератором и нагрузкой) составляет некоторую конечную величину Рлин = Rn1 + Rn2. При протекании тока Iнагр через сопротивление Рлин в положительный полупериод питающего Rнaгp напряжения создается падение напряжения Uпад = Iнагр*Rнагр.тем большее, чем меньше Rнarp и больше Rлин. При отрицательном полупериоде Uпад = 0, т.е. напряжение на однополупериодной нагрузке (в точке С) равно напряжению у генератора, ток в нагрузке Rнarp отсутствует.

Подобные процессы, правда, не столь заметные, протекают и при использовании нагрузки, в которой установлен выпрямитель-умножитель переменного напряжения в нечетное число раз.
Искажение синусоиды питающего напряжения может привести к появлению помех в виде полос и ряби на экране телевизора, увеличению гула и фона в звуковом тракте, возникающих в такт с телеграфными посылками, к сбоям чувствительной автоматики.

При промышленном производстве радиоаппаратуры, в том числе, для радиолюбителей, в мощных узлах стараются не применять однополупериодные схемы выпрямления напряжения, но в радиолюбительских конструкциях однополупериодный выпрямитель встречается довольно часто.

Вторым «подводным камнем» в нелегком деле борьбы с TVI является т.н. «перекос фаз» — неравномерность распределения нагрузки по фазам питающей сети. В самом деле, если мы подключим мощную нагрузку между одним из фазных проводов трехфазной сети и «нулем», то на этой фазе напряжение упадет, причем тем больше, чем больше сопротивление подводящих проводов и меньше сопротивление нагрузки (чем мощнее потребитель). При этом на двух других фазах напряжение возрастет. При активной нагрузке (например, кипятильник, электроплита) или нагрузке с двухполупериодными выпрямителями (например, мощный блок питания усилителя мощности) искажения формы питающего напряжения не будет, но в такт с нагрузкой (например, при работе телеграфом) будет изменяться напряжение сети, причем на «своей» фазе уменьшаться, а на соседних увеличиваться. Это может привести, например, к изменению яркости и размеров растра телевизионного изображения, призвукам ударного характера в радиоприемниках и звуковоспроизводящей технике, особенно в той, где отсутствуют сетевые фильтры.

Следующий тип «неприятностей», распространяющихся через питающую сеть — мультипликативный фон. Возьмем AM приемник диапазона ДВ или СВ и настроим его на мощную вещательную радиостанцию. Если поблизости присутствует хоть один выпрямитель сетевого напряжения с диодами, не зашунтированными конденсаторами, то вметe с радиопередачей мы услышим характерный рокот, похожий на фон переменного тока. Это и есть мультипликативный фон. Возникает он в результате детектирования сигналов мощных радиостанций диодами выпрямителей сетевого напряжения, а антенной в данном случае служат провода сети переменного тока. Представьте, что произойдет с аппаратурой соседа, если у него в телевизоре или радиоприемнике установлен выпрямитель, не имеющий защиты от мультипликативного фона. В этом случае напряжение, наведенное в сети переменного тока от антенны работающего любительского передатчика, в такт с манипуляцией поступит в телевизор и проявит себя как периодически появляющаяся темная горизонтальная полоса или муар на экране. В динамике радиоприемника (чаще всего AM) будет прослушиваться гудение в такт с манипуляцией.

Идеальным (в смысле причинения минимальных помех TVI) будет питание аппаратуры от трехфазной сети с двухполупериодным выпрямлением и шунтированием каждого диода конденсатором. Допустимой импульсной нагрузкой при работе CW и SSB следует считать мощность потребления от одной фазы не более 600 — 1000 Вт. Разброс мощности в этом случае обусловлен длиной (сопротивлением) проводов, подходящих к подстанции. Чем больше сопротивление проводов питающей сети переменного тока, тем меньшую мощность следует потреблять, чтобы не допустить больших колебаний напряжения в сети, в свою очередь приводящих к возникновению TVI/BCI.

Схема вторичных обмоток трехфазных трансформаторов

На рис.2 приведена схема вторичных обмоток трехфазных трансформаторов вместе с выпрямителем и конденсатором фильтра (чтобы не усложнять схему, вторичные обмотки трехфазного трансформатора условно показаны раздельно, они должны быть на одном сердечнике, и не показаны первичные обмотки). Схема выпрямления со средней точкой, несмотря на необходимость намотки двойного количества провода вторичных обмоток, предпочтительнее, т.к. позволяет не только уменьшить число диодов, но и снизить «просадку» напряжения при увеличении нагрузки.
Конденсаторы См — блокировочные (4700 — 6800 пФ) и служат для устранения мультипликативного фона. Они шунтируют выпрямительные диоды на ВЧ и таким образом подавляют детектирование и модуляцию проникающего по питающей сети напряжения. Для защиты соседних приемников от мультипликативных помех этого недостаточно, и требуется, чтобы в этих приемниках диоды в выпрямителе были за шунтированы конденсаторами. Можно ослабить действие этого вида помех, расположив антенну подальше от сетевых проводов, применив качественные настроенные и согласованные антенны с коаксиальным кабельным снижением (фидером) минимальной длины и т.д. В квартире прокладываемый коаксиальный кабель должен пересекаться под прямым углом с проводами сети переменного тока и, желательно, на максимальном возможном расстоянии от них.

При питании аппаратуры от выпрямителя с трехфазным силовым трансформатором, подключенным к трехфазной сети, обеспечивается преимущество не только по равномерному распределению нагрузки по фазам, но и за счет следования напряжения последующей фазы со сдвигом по отношению к напряжению предыдущей фазы на угол равный 60° (при двухполупериодном выпрямлении). Кроме того, можно уменьшить емкости конденсатора фильтра втрое по сравнению с однофазным двухполупериодным выпрямителем, имеющим такие же параметры по сглаживанию пульсаций выпрямленного напряжения (порой бывает сложно найти высоковольтный конденсатор достаточно большой емкости для фильтра).

Получить разрешение на подключение к трехфазной сети с установкой соответствующих счетчиков можно в региональных электросетях. Трехфазные вводы имеются в большинстве городских домов. Учтите, что при этом напряжение питания должно быть на всех трех фазах одновременно, отсутствие напряжения на одной или двух фазах сразу скажется на качестве работы аппаратуры.

В.Беседин

Интересное по этой теме:



Текущее состояние магнитных бурь

Поиск по сайту


Подписка на новости
Архив статей

Яндекс.Метрика