Фильтр от помех светодиодных ламп для радиоприемника своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 04.10.2024

Поставил ДХО "Маяк" светодиодные. китайские, разумеется. качественно выглядят, ярко и бело светят, есть блок питания или как его там назвать. всё замечательно, но вот сюрприз: дают мощные помехи, невозможно слушать радио (ФМ, разумеется).

как победить радиопомехи?

чтобы не задавали вопросы "да нафига вообще" - чтобы не жечь зря ксенон и не притухала приборка. без флуда, пожалуйста.

кондеры высокочастотные ставить в паралель питания и на корпус массы, можно как уже писалось ферритовые кольца, RL или LC фильтра использовать, а можно фольгой все провода обмотать

вроде все написали, еще антенну магнитолы подальше утащить если всетаки навдока не по питанию а по антенне. но я голосую за первое

фольгой пищевой обмотай все провода маяков и на массу ее зацепи до кучи

А по человечьи - поставь в туманки светодиодные лампочки и запитай через включение рычага КПП в положение Д

выкини ее)
поставил за 300р рублей антенну ,сердечники от зарядников ненужных поснимай и одень на питалово дхо ,рега , гу итп итд
мне помогло

блинн.
я-то думаю, какого . новая голова вдруг через месяц стала рабио хуже транслировать.
и не врубился, что помехи усилились аккурат после установки ДХО.
Женя, спасибо за подсказку! теперь тоже придется думать над решением возникшей проблемы.

фольгой пищевой обмотай все провода маяков и на массу ее зацепи до кучи

А по человечьи - поставь в туманки светодиодные лампочки и запитай через включение рычага КПП в положение Д

в качестве ДХО пойдут. Запрещен только ксенон в туманках так-то, про диоды в техрегламенте ни слова)))

туманки разные нужны туманки разные важны )

в мои hella jumbо 210 есть сменные стекла ксенон )))
(правда тогда они перестанут быть туманками)

фольгой пищевой обмотай все провода маяков и на массу ее зацепи до кучи

А по человечьи - поставь в туманки светодиодные лампочки и запитай через включение рычага КПП в положение Д

какие именно все провода? фонари подключены к блоку, который подключен к 1) массе, 2) + при включенном зажигании, и 3) сигнальный провод - взял + от габаритов и от сигналки, чтобы не горело на прогреве. всё уже подключено.
туманок нет и не собираюсь делать. взять цепь от рычага АКП уже пробовал, кстати, не сработало.

А как с этой проблемой в Питере :

" . Новое уличное освещение на улицах города:
Пришла беда
Установили новые светодиодные светильники уличного освещения и теперь практически во всем КВ диапазоне
стоит помеха в виде белого шума с уровнем 59+10-15дБ. До этого стояли ДРЛ, конечно были проблемы но не так остро.
Интересно как у других с этим и кто как с этим борется. "

" . Я на рождественские ездил с семьей в Питер на машине, ну и в деревнях (коих на трассе не меряно) пешеходные переходы часто освещены светодиодными фонарями, и сами знаки мигающие тоже светодиодные..
А так как по трассе не везде есть ФМ радио, или лень перестраивать искать, я слушал СВ, 1435 кГц чтоли, не помню точно..
Так некоторые фонари в Питере фонят за 50 метров, треск в приемнике идет неимоверный, и в такт переключениям. А некоторые совсем не фонят.. проезжаешь - хоть бы что..
А с виду - одинаковые. "

Вчера был у радиолюбителя. Искали помеху на КВ 9+20
Оказалось лампочки комнатного освещения. Светодиодные с импульсным стабилизатором питания. Дешёвый Китай.
Вскрытие показало - полное отсутствие фильтров по входу. С линии питания сразу на диодный мост.
Точно такое-же обнаружил в светодиодном прожекторе. (по низкой цене). При его включении - широкополосная помеха в широком диапазоне включая и УКВ. И всё это идет по кабелям питания.
Прожекторы купил на дачу, пришлось отказаться. Пока думаю поставить трансформатор на 36 вольт, а в прожектор сделать стабилизатор постоянного тока на стабилизаторе напряжения. Посмотрим, что получится.
Второй вариант - купить качественный стабилизатор, но при каждой покупке нет гарантии качества.

_________________
Можешь сделать лучше, сделай!
Если Вы никого не слышите - это не значит, что не слышат Вас.
Александр. 73!

.
Точно такое-же обнаружил в светодиодном прожекторе. (по низкой цене). При его включении - широкополосная помеха в широком диапазоне включая и УКВ. И всё это идет по кабелям питания.
Прожекторы купил на дачу, пришлось отказаться. Пока думаю поставить трансформатор на 36 вольт, а в прожектор сделать стабилизатор постоянного тока на стабилизаторе напряжения. Посмотрим, что получится.
Второй вариант - купить качественный стабилизатор, но при каждой покупке нет гарантии качества.

Именно этого производителя (Jazzway) на 10Вт. покупал по 390 руб в ОКее. (видел и по 350р.)
Хотя сосед по даче - радиолюбитель поставил этой-же фирмы, говорит не мешают.

Мой на 10Вт - установленный светодиод потребует 300мА (при таком токе 29 вольт).

Противоядие есть, это верно.
Все это известно и давно придумано.
Ничего нового нет.
Но кто же все это будет ставить на всех перекрестках, на всех столбах, во всех подъездах наших многоэтажек, во всех проданных дешевых изделиях, что находятся по квартирам мегаполиса.
Установка фильтров ТОЛЬКО на приемной стороне НИКАК проблему не решает .

Да. вопрос не решит.
Но всегда надо начинать с себя.

Второй аспект - это не соответствие требованиям. Ввоз и продажа оборудования не отвечающее требованиям стандарта.
К сожалению это решать надо в глобальном масштабе. Через суд и с общественным мнением. А кто понимает кроме радиолюбителей, что за зло эти бракованные фонари.

Можно писать бумаги, возможно даже будет предписание устранить помеху. Но к чему это приведёт? Замена на обычные лампы которые перегорают, дороже в эксплуатации, в конечном результате негатив.

Вопрос лишь в том, где приобрести такие дроссели и трансформаторы для синфазного фильтра. В радиомагазине на Трамвайном проспекте, например, лежат только понижающие 220/12 Вольт.

Вот мой вариант решения.
Схема целиком в сборе не проверялась! Только часть стабилизатора тока.
Помех нет.

Возможно доработка для питания от 220 В. Включением понижающего конденсатора и диодного моста. Надо только рассчитать конденсатор, чтоб получить постоянное напряжение 30-40 В 0.3 А.

И ни слова о электромагнитном излучении и тем более нет никаких данных о полосе перекрываемых помехами частот.
Так все , выходит, отлично.
Полная электромагнитная совместимость с бытовой радиоэлектроникой уличной и домашней ?

По указанной ссылке нашел блоки питания для этих светильников.
Из тех условий завода - изготовителя следуют 2 любопытных посыла - требования к покупателям изделия:

1)По требованиям электробезопасности источники питания с рабочим напряжением подлежат обязательному заземлению! Подключение согласно маркировке на корпусе источника питания.
2)Встроенный в источник питания фильтр электромагнитных помех.

Если это требование выполнено на каждом столбе, перекрестке, подъезде, то отчего помехи. И почему в одном месте на улице в Питере помехи есть, в другом нет.
Кто и как контролирует монтаж, установку, наладку диодного освещения улиц Питера.
Везде ли стоят регламентированные заводом - изготовителем фильтры в блоках питания. БП имеют отдельную от светильника стоимость и должны отдельно заземляться. И как, предположим, на ЖЗБИ опоре уличной, или в метро, подъезде дома, на заправке выполнено заземление арматуры светильника и электрическая часть БП.
Это же большая головная боль для монтажника и наладчика. Как они справляются с ней. Не проще ли выбросить фильтры, и не связываться с устройством заземления?
Или все делают по регламенту, тогда почему перекрыты помехами КВ диапазоны в Питере?

, пошел купил несколько штук. Началось… При низких температурах некоторые моргают. У некоторых матриц перегорели часть линеек светодиодов. Убедился в том, что производитель экономит на драйверах (очень экономные конструкции) и пытается выжимать из матрицы максимум (токи завышены). Много помех отдает обратно в сеть. В некоторых драйверах фильтр отсутствует вовсе. Все конечно китайское. Надеюсь отсеится барахло и останутся хорошие производители.

_________________
Maxim

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]

Кто сейчас на форуме

Дело было в 2015 году. Повесил у нас сосед на опору магистральной электрической линии вместо тусклой и мигающий из-за неправильного угла установки лампы ДРВ на 160 Вт — светодиодный прожектор на 70 Вт. Всё бы прекрасно, но вот при его включении первый и третий каналы аналогового эфирного телевидения в ближайших домах начинали давать рябь. То есть, помеха была где-то в районе частоты 50 Мгц, в метровом диапазоне. Прожектор пришлось снять.

Сверху лампа с ДРВ (угол работы которой не должен превышать 30°). Прожектор ниже. У нас электрики-профессионалы поставили все лампы под 45°, и нам ничего не сказали. В результате лампы периодически выключались и включались, кроме одной, мигающей намного реже, которая и подсказала мне причину этих миганий. Посмотрите, где закреплён светильник.

Светильник закреплен на наклонной подпорке столба, и лампа здесь стоит вертикальнее. Именно это подвигло меня взять упаковку от лампы, и отогнуть её завёрнутый внутрь край, на котором и были напечатаны правила установки. В общем, вера в профессионалов у меня очередной раз просела ниже плинтуса.

В итоге мы поменяли все лампы на компактные люминесцентные, которые прекрасно проработали ни одну зиму, в том числе и в морозы.

Кстати, светодиодные лампы в этих же условиях отказывали довольно быстро, так что не спешите радостно переходить на светодиоды.

Сегодня почти во всех осветительных приборах используются светодиоды. За относительно короткое время они стали предпочтительным выбором освещения. Однако в большинстве случаев светодиод не может выполнять свою функцию сам по себе. Светодиоды должны работать от подходящего источника питания. Такая схема драйвера, естественно, должна быть максимально эффективной для снижения энергопотребления, поэтому для этой цели в основном используются импульсные источники питания.

Для всех источников питания, независимо от типа, следует учитывать электромагнитную совместимость (ЭМС). Особенно это касается светодиодного освещения. Со временем были установлены различные стандарты измерения, оценки и документирования помех, создаваемых светодиодными лампами.

Неконтролируемые электромагнитные помехи (EMI) могут иметь серьезные последствия. Один случай из жизни. Перегорела старая лампа накаливания E27 на электромеханическом механизме открывания ворот гаража. После замены ее на современную светодиодную лампочку, свет снова заработал, но дверь гаража перестала открываться с помощью пульта дистанционного управления. Таким образом, экспериментально было доказано, что излучение светодиода может вызывать помехи в радиоэлектронике гаражных ворот.

Излучения, генерируемые импульсным источником питания, частично являются проводящими, а частично излучаемыми. Таким образом, электромагнитное излучение от драйвера светодиода может передаваться через линии электропитания (высшие гармоники), а также посредством магнитной или емкостной связи в соседние сегменты схемы. Эти помехи, как правило, не критичны, но могут привести к неправильному функционированию соседних компонентов контура.

Соответствие требованиям стандартов

Таким образом, имеет смысл минимизировать генерируемые помехи, но какие требования должны быть соблюдены в этом отношении? Все электрические и электронные продукты в Европейском Союзе требуют маркировки CE. Знак CE подтверждает, что продукт соответствует правилам ЕС по безопасности, охране здоровья и окружающей среды. В результате разрешена транспортировка таких совместимых устройств в пределах Европейской экономической зоны. В других частях света существуют другие важные требования, касающиеся электромагнитного излучения. Примеры включают UL, CSA и другие.

Многочисленные стандарты конкретно касаются безопасности светодиодных ламп и генерации помех от них. Один из самых важных — CISPR 11. CISPR означает Международный специальный комитет по радиопомехам. Многие другие правила и нормы, включая ISO, IEC, FCC, CENELEC, SAE и другие, основаны на стандартах CISPR.

Кондуктивные помехи можно снизить предсказуемым образом с помощью соответствующих мер с использованием дополнительных сетевых фильтров. Данные фильтры предназначены для устранения синфазного или дифференциального шума. Частотный диапазон, который обычно имеет значение, ниже 30 МГц.

Коэффициент фильтрации

Однако разработать фильтры не так-то просто. Фильтр обычно оптимизируется для определенного частотного диапазона. В других диапазонах частот паразитные эффекты и связанные с этим изменения в поведении используемых компонентов могут вызвать проблемы. Например, фильтр может очень хорошо снизить высшие гармоники, генерируемые импульсным источником питания на частоте 100 кГц. Тем не менее, источники питания обычно генерируют излучения в широком диапазоне частот, особенно выше 10 МГц. Здесь фильтр, оптимизированный для 100 кГц, может даже увеличить влияние помех за счет паразитных эффектов и резонансов.

Излучаемые таким образом выбросы невозможно уменьшить предсказуемо. Здесь решающую роль играет энергосодержание паразитных индуктивностей и емкостей дорожек печатной платы, а также пассивных компонентов схемы. Диапазон частот обычно превышает 30 МГц до верхнего предела, установленного в соответствующих стандартах. Снижение этих излучаемых выбросов очень сложно — это требует большого опыта и базовых знаний электротехники и физики.

При разработке светодиодных ламп с блоком питания учитывайте следующие возможности в отношении электромагнитных помех:

Добавление фильтров на все входы и выходы источника питания без реального понимания конкретных выбросов. Обычно это приводит к высоким затратам на компоненты с завышенными габаритами и более высоким производственным затратам.
Повторное использование проверенной концепции фильтра без необходимости каждый раз настраивать фильтр. Здесь также могут возникнуть более высокие затраты на компоненты, а конструкция фильтра может быть неоптимальной.
Привлечение внештатного специалиста для разработки конструкции фильтра. Для этого внештатный эксперт также должен быть доступен в нужное время. Это также приводит к дополнительным расходам.
Выбор ИС импульсного регулятора, которые уже разработаны с учетом минимальных выбросов и оптимального поведения по электромагнитным помехам (ЭМП). В этом случае требуется минимальная фильтрация или ее отсутствие.

Светодиодный драйвер

На рисунке ток во время работы показан синим цветом, а ток во время отключения показан зеленым. Все пути, по которым протекание тока изменяется за очень короткое время или время переключения, показаны красным на рисунке выше. Пути меняют свое состояние с протекания тока на полное его отсутствие всего за несколько наносекунд. Они являются критическими путями и должны быть как можно меньше и компактнее, чтобы уменьшить генерируемые электромагнитные помехи.

В последнее время стали доступны интегральные схемы (ИС) с импульсным регулятором, которые генерируют гораздо более низкие излучаемые выбросы благодаря инновациям. Критические пути проложены настолько симметрично, что генерируемые магнитные поля в значительной степени компенсируют друг друга из-за разных направлений тока.

На рисунке ниже показано симметричное расположение данной топологии. Магнитное поле, создаваемое в верхней красной петле, имеет ту же величину, что и поле в нижней красной петле, но протекает в противоположном направлении. Это дает эффект подавления поля. В Analog Devices эта технология продается под названием Silent Switcher (бесшумный коммутатор). В дополнение к этому нововведению, значительно уменьшена паразитная индуктивность во всех критических сегментах линии, что значительно снижает излучаемые поля.

Топология бесшумного коммутатора (silent-switcher) использует запатентованную схему силовых транзисторов для достижения эффекта магнитной компенсации. Длина дорожки между силовыми транзисторами и выходными конденсаторами повышающего преобразователя (горячего контура) определяет индуктивность, связанную с этим магнитным полем.

В технологии Silent Switcher 2 длина пути тока существенно сокращается. Это достигается с помощью технологии флип-чипа (flip-chip) или монтаж методом перевёрнутого чипа. Здесь кремний в интегральной схеме импульсного регулятора соединен с корпусом ИС не соединительными проводами, а скорее с помощью медных опор. Опоры имеют гораздо меньшую индуктивность. Следовательно, при той же скорости переключения тока имеется гораздо меньшее смещение напряжения и, как следствие, более низкий уровень генерируемых электромагнитных выбросов. В свою очередь, можно значительно снизить электромагнитные помехи, используя оптимизированные микросхемы драйверов светодиодов. В некоторых случаях можно даже оставаться в определенных пределах допустимого уровня электромагнитных помех без использования фильтров.

Пример схемы

Практическая схема с очень низким уровнем шума показана на рисунке ниже. Здесь драйвер светодиода LT3922-1 работает в цепи повышения напряжения. Цепочка из 10 светодиодов с током 333 мА питается с входным напряжением от 8 до 27 В. Для этого переключение выполняется с частотой 2 МГц, и генерируемые излучения минимальны.

На рисунке ниже показаны средние генерируемые помехи схемы с рисунка выше. Синие линии показывают соответствующие ограничения из спецификации CISPR 25. Как видно, эта спецификация легко выполняется.

Драйвер светодиода, такой как LT3922-1, который разработан с низким уровнем помех, часто также предлагает возможность активации функции частотной модуляции с расширенным спектром (SSFM). Это может не уменьшить реальные генерируемые гармоники, но распространит излучения в более широком диапазоне частот. Благодаря этому можно получить лучшие результаты при измерениях для отдельных стандартов ЭМП.

LT3922-1 предлагает такую функцию между соответственно установленной частотой переключения и 125% от этого значения. Расширенный спектр также может иметь очень значительный эффект в диапазонах VHV и UHV, уменьшая излучение любой заданной частоты ниже уровня, который может повлиять на радиосвязь.

Как и в случае любого импульсного регулятора, для драйверов светодиодов очень важна компоновка платы. Современные инновации, такие как топология бесшумного переключателя (коммутатора), помогают значительно улучшить характеристики электромагнитной совместимости, но все же важно избегать ошибок при компоновке печатной платы. Правильное размещение критически важных компонентов, которые проводят быстро коммутируемые токи, особенно важно для минимизации излучаемых помех. В эти пути следует включать как можно меньшую паразитную индуктивность. Токовые петли также следует проектировать как можно компактнее.

Некоторые современные драйверы светодиодов предназначены для минимизации электромагнитных помех. Для этого они используют, в том числе и ключевые инновации в области импульсных регуляторов, такие как топология бесшумного переключателя. При проектировании с этими ИС требуется относительно мало усилий для соблюдения пределов электромагнитных помех.

Недавно знакомые показали мне статью от двадцать четвертого июля сего года, в которой автор занимался примерно тем же, чем и я — анализировал светодиодные лампы. Кроме всего прочего, в ней были сделаны некоторые оценки излучаемых лампами радиопомех. Глядя на это я подумал, что нехудо было бы и мне попытаться оценить электромагнитное излучение имеющихся ламп.

Для этого я подсоединил к щупу осциллографа кусочек провода длиной примерно 10 см. в качестве антенны и наблюдал спектр принимаемого сигнала. Лампы при всех измерениях находились на расстоянии около 15 см от антенны.

Вообще, я не совсем понял, почему автор упомянутой статьи не сделал именно так, хотя, возможно, тому и были причины. Я же исходил из следующих соображений:

1. Очень маловероятно, чтобы лампа излучала что-то на УКВ.

Собственно, шумовой порог:

25 dBV_RMS на деление по вертикали, 1.25 MHz на деление по горизонтали. Таким образом, мы имеем возможность наблюдать сигналы до 15 MHz в диапазоне около 80 dBV_RMS с учетом шумового порога. Все последующие графики будут приведены с этой же сеткой.

На спектре, кстати, видны помехи от источника питания моего компьютера. Так что далее нужно будет иметь в виду, что пики в этой области не относятся к лампам.

Начнем с интересного. Например, вот Ecola 12W (D7LW12ELC):

Все как и должно быть, классический спектр последовательности прямоугольных импульсов.

И да, это практически все. Остальное не так интересно. В случае с Gauss, например, вообще скучно — все протестированные лампы этого бренда практически не излучают. Вот, например, Gauss Elementary 6.5 W:

Чистый шумовой порог. Не излучает ничего, что можно было бы отловить. Похоже, силовые цепи там оттрассированы очень грамотно.

Kosmos и SvetaLED тоже тихие, но где-то до, я бы сказал, 800 кГц заметно небольшое превышение шумового порога, хотя может мне и кажется.

Kosmos Premium 12 W:

Другие лампы я, увы, не мерял. Часть была разобрана, ну а в лампах с конденсаторным балластом излучать нечему.

Как видно, из протестированного особо выделяется только Ecola — даже интересно разобрать ее и посмотреть, что же там такое внутри (большие помехи могут быть обусловлены плохим качеством монтажа). Все остальное почти не шумит в радиодиапазоне.

Должен сообщить, что, начиная с этой публикации, мне вряд ли удастся выдерживать недельный цикл выдачи материала. Дело в том, что, помимо занятий инженерной практикой, я заканчиваю магистратуру на очном отделении. Близится сессия, да и диплом дописывать надо… Так что я перехожу на свободный график. Это не значит, что обещанных промеров новых ламп и ожидаемой таблицы не будет — все обязательно будет. Но, тем не менее, возможно, что не в следующий четверг, а несколько позже. Надеюсь на всеобщее понимание. Спасибо.

Читайте также: