Tutorial: Construindo um filtro de linha... Atualizado.

ljuniorrr · 15 de março de 2011

Fiz uma versão do filtro da primeira pagina do topico, e ficou legal, depois posto as fotos, sendo que percebi pelo osciloscopio que ainda chega passa ruidos, sendo que ele chega filtra algo, mais n 100%, vou ver se depois faço outra versao melhorada usando toroidais novos, no caso o que meu amigo Claiton passou o link, e fazer os indotores de 100uH e 10mH, no caso claiton como foi que você conseguiu fazer os indutores com os valores chegando proximo ou iguais?? Usou que fio e quantas voltas para o de 100uH e o mesmo para o de 10mH?? Ate mais valeu!

15 de março de 2011

Fiz uma versão do filtro da primeira pagina do topico, e ficou legal, depois posto as fotos, sendo que percebi pelo osciloscopio que ainda chega passa ruidos, sendo que ele chega filtra algo, mais n 100%, vou ver se depois faço outra versao melhorada usando toroidais novos, no caso o que meu amigo Claiton passou o link, e fazer os indotores de 100uH e 10mH, no caso claiton como foi que você conseguiu fazer os indutores com os valores chegando proximo ou iguais?? Usou que fio e quantas voltas para o de 100uH e o mesmo para o de 10mH?? Ate mais valeu!

Eu coloquei se me recordo bem 58 voltas de fio esmaltado. Conforme o faller, isso depende do material do indutor. O que comprei possui AL = 3000, que segundo uma forma simplificado tu podes calcular com o AL do material do indutor * numero de voltas ao quadrado " AL*n² ". Aqui ficou uma indutância de 3000*58² = ~10mH. O link que te passei não foi do indutor que comprei, já que o vendedo finalizou o anúncio. Este material que te enviei para ver, eu não sei qual o AL que possui, mas deve ser menor que 3000. Não precisa chegar ao precisos 10mH qualquer valor acima de 3mH já estaria de bom tamanho. Não se esquece que tu tens que fazer um indutor para o modo comum e outro indutor para o modo diferencial.

Baquelite · 15 de março de 2011

como foi que você conseguiu fazer os indutores com os valores chegando proximo ou iguais?? Usou que fio e quantas voltas para o de 100uH e o mesmo para o de 10mH?? Ate mais valeu!

Vai te preparando para dar MUITAS voltas!!!

Teria a possibilidade de usar um medidor LCR?? Compre um toroide grande, o maior que tu encontrar!! Vai te ajudar muito!!

ljuniorrr · 16 de março de 2011

entendi tenho sim um medidor de precisão de lcr da bk precision! então e o seguinque como vocês fizeram os dois tipos, pois sao 1 de que tem 2 bobinas de 100uH e outro com 2 bobinas de 10mH, então qual foi +- o tamanho do toroide de cada 1 e os fios usados dos mesmo?? Outra coisa os capacitores de classe Y para ceramico e X para poliester estão dificeis de achar, encontrei no solda fria o ceramico classe Y de 4,7nF = 4700pF classe Y sendo q 250Vac e na lista tem la de 1k2Vac, eeaee sera que da pra fazer com o de 250vac ja que a tensão la de casa e 215Vac ~220Vac??? Ate breve valeu!

ljuniorrr · 16 de março de 2011

Sim LeonardoF.S esse q você fez aae e qual? o de 100uH ou o de 10mH?? Que tipo de fio você usou nele?? Vi que n e fio esmaltado!

faller · 16 de março de 2011

...encontrei no solda fria o ceramico classe Y de 4,7nF = 4700pF classe Y sendo q 250Vac e na lista tem la de 1k2Vac, eeaee sera que da pra fazer com o de 250vac ja que a tensão la de casa e 215Vac ~220Vac??? Ate breve valeu!

A indicação para uso de capacitor de linha normal de alta tensão é justo por ser difícil de achar esses capacitores das linhas especiais para uso em AC.

Se você vai usar um capacitor de série especial para AC, de 250 Volts, ótimo. É isso mesmo o ideal.. Altenativamente, ao não encontrar capacitores da linha especial para AC, se usa capacitor comum, porém de mais alta tensão de isolação...

ljuniorrr · 16 de março de 2011

ok Faller valeu!! Mais continuo na duvida sobre os toroides! Sobre os indutores 100uH e de 10mH?? Que tipo de fio se usa em cada um?? Vi que n e fio esmaltado no que o LeonardoF.S fez! Queria saber tipo quantas voltas, diametro do toroide e diametro do fio para o indutor de de 100uH e o mesmo para o de 10mH?? Ate breve valeu!

fluiz00 · 16 de março de 2011

...

Posto isto, gostaria de uma opinião a respeito do assunto, pois no momento somente me ocorrem duas opções: Substituir os capacitores por outros da classe Y (embora não tenha certeza se isto muda algo pois não achei informação sobre a corrente de fuga máxima desta classe) ou retirar os capacitores conforme sugerido (sem conhecimento do impacto disto sobre a filtragem)

Bom pessoal como o meu problema não despertou interesse (há um ano atrás eu já tinha colocado esta questão)e eu não sei como resolver acho que vou ter que descartar os meus filtros pois apesar de estarem filtrando a linha e protegendo os meus equipamentos não dá para conviver com a preocupação de queda total da energia cada vez que desligo o filtro. Fica o alerta para quem tem rede de 220 v e aterramento que talvez venha a passar pelo mesmo problema e seja mais barato comprar um filtro da UPSAI

ljuniorrr · 17 de março de 2011

Faller onde encontro os núcleos de ferrite que você usa, no caso do mesmo tamanho?? Qual a dimensão que você usa?? Outra coisa você usa cabos de energia normal utilizados em instalaçoes eletricas?? que no caso n e fio e sim varios filetes de fio internamente? Ate breve valeu!

Baquelite · 18 de março de 2011

acho que vou ter que descartar os meus filtros

Isso é um crime!!!

Quanto ao seu problema, talvez possa ser um capacitor descarregando no Neutro, no momento em que tu desliga o circuito.

Tu ja experimentou colocar um interruptor bipolar, de modo que interrompa o fase e o neutr, para ver no que dá??

ljuniorrr · 18 de março de 2011

LeonardoF.S qual o tipo de fio que você usou para fazer os indutores, vi que foi um encapado num foi?? Na verdade foi fio tipo cabo?? Sim quantas volta deu no de 100uH e no de 10mH??? Ate breve!

fluiz00 · 18 de março de 2011

Isso é um crime!!!
Quanto ao seu problema, talvez possa ser um capacitor descarregando no Neutro, no momento em que tu desliga o circuito.

Tu ja experimentou colocar um interruptor bipolar, de modo que interrompa o fase e o neutr, para ver no que dá??

Um crime vai acontecer na minha casa se eu continuar derrubando a linha quando minha esposa estiver usando o microcomputador dela:lol:

Mas falando sério, eu coloquei interruptores bipolares logo que montei cada filtro para cortar as duas fases ( aqui é 220v com 127 de cada fase para o terra). Certamente o problema é uma passagem de corrente entre uma das fases e o terra (acima de 30mA) visto que o IDR funciona exatamente monitorando esta condição e desligando o circuito quando esta passagem ocorre.

Se eu retirar a carga do filtro posso desligar quantas vezes quiser sem que o problema ocorra mas a combinação carga-filtro faz surgir o problema. Como a carga é composta de 2 microcomputadores e dois monitores (1 CRT e 1 LCD) já tentei desligar seletivamente cada uma delas, mas não consegui definir qual a combinaçao delas ( ou se somente todas) gera o problema.

Existe outro tópico (http://forum.clubedohardware.com.br/clamper-computer-protector/797672) abordando o mesmo problema mas eu não consegui extrair de lá se, exatamente, o problema é porque os capacitores estão lá entre fase e o terra e por isto o problema pode sempre acontecer ou se é porque os capaciores são de uso geral e não ClasseXY e por isto têm uma corrente de fuga alta a qual está no limiar de tolerãncia do IDR.

Estou esperando uma brecha para tentar fazer a medição de corrente de fuga no terra todavia eu não achei informações a respeito de corrente de fuga máxima permissível para que um capacitor seja Classe XY. Assim, ainda não sei se vale a pena correr atrás destes componentes visto que não é tarefa trivial achá-los no mercado nacional.

De qualquer forma obrigado pela sua atençao e se eu achar a resposta para o problema eu informo aqui

18 de março de 2011

Sem sair de "casa" pode até ser difícil encontrar alguns. Os varistores e os capacitores Y tu encontra em www.soldafria.com.br

Capacitor Y: http://www.soldafria.com.br/capacitor-disco-ceramico-x1y2-47nf-azul-4k747kpf472-p-3078.html

Capacitor X: http://www.soldafria.com.br/capacitor-de-poliester-x2-100nf-x-250v-panasonic-104100k01uf-p-3338.html

Os capacitores X tu encontra em eletrônicas que tenham sucatas. Passa em algumas e pede pro técnico ver se tem alguns para vender, pois em vários monitores tu encontra esses capacitores X2. Se nao tiveres os de 470 coloca um de 330, como faller disse o valor nem é tão importante assim. Na pior das hipóteses compra uns 4 capacitores de 100nF e coloca em paralelo, apesar de ocupar mais espaço.

Esses capacitores que não são para transientes não me encorajo mais de utilizá-los.

ljuniorrr · 18 de março de 2011

Eu sei, comprei uma parte la! Sendo que comprei o capacitor de 470nF sem ser X, pois n tinha, ai como faller falou, se n for usar capacitor de linha especial, compra com alta tensão de isolação! O que quero saber agora como o Leo e faller fizeram os indutores de 100uH e 10mH, tipo dimensoes de núcleo, que fio usaram, e quantas voltas para os dois tipos? Ate breve valeu Claiton!

fluiz00 · 18 de março de 2011

Sem sair de "casa" pode até ser difícil encontrar alguns. Os varistores e os capacitores Y tu encontra em www.soldafria.com.br
Capacitor Y: http://www.soldafria.com.br/capacitor-disco-ceramico-x1y2-47nf-azul-4k747kpf472-p-3078.html

Capacitor X: http://www.soldafria.com.br/capacitor-de-poliester-x2-100nf-x-250v-panasonic-104100k01uf-p-3338.html

Os capacitores X tu encontra em eletrônicas que tenham sucatas. Passa em algumas e pede pro técnico ver se tem alguns para vender, pois em vários monitores tu encontra esses capacitores X2. Se nao tiveres os de 470 coloca um de 330, como faller disse o valor nem é tão importante assim. Na pior das hipóteses compra uns 4 capacitores de 100nF e coloca em paralelo, apesar de ocupar mais espaço.

Esses capacitores que não são para transientes não me encorajo mais de utilizá-los.

Na minha cidade não encontrei estes capacitores(e olha que eu andei!) e então montei com capacitores com isolamento de 2 KV. Eu comprei alguns componentes que faltaram na Soldafria mas neste momento eu já tinha comprado os tais capacitores de 2 KV e não achei que fosse fazer diferença. Posteriormente eu até vi que existia o capacitor Y de 4.7 pf na soldafria mas não o X de 470 nF e para colocar 4 capacitores destes de 100 nF não tenho espaço.

Há uma hora atrás eu fiz medições em um dos filtros e achei o seguinte resultado:

sem carga -> corrente de fuga 1 mA; com um microcomputador ligado como carga -> 1.8 mA

muito longe ainda da sensibilidade do IDR. Vou ver se hoje a noite eu meço em casa com a carga real para ver se acho algo.

Paralelamente, embora ainda não tenha certeza se este é o problema, vou procurar os capacitores de 470 nF ou 330 nF em sucatas

faller · 18 de março de 2011

Eu sei, comprei uma parte la! Sendo que comprei o capacitor de 470nF sem ser X, pois n tinha, ai como faller falou, se n for usar capacitor de linha especial, compra com alta tensão de isolação! O que quero saber agora como o Leo e faller fizeram os indutores de 100uH e 10mH, tipo dimensoes de núcleo, que fio usaram, e quantas voltas para os dois tipos? Ate breve valeu Claiton!

Como já citei algumas vezes por ai, a indutância é expressa do seguinte modo L = AL x n² onde:

L = indutância em nano Henries

AL = fator de indutância, uma característica do núcleo fornecida pelo fabricante e associada ao material de que pé fabricado esse núcleo

n = número de espiras

Para saber o número de espiras que se tem de dar para chegar em um valor de indutância ou para saber a indutância que o indutor terá, sabendo o número de espiras, se tem de conhecer o fator AL..

Mas agora raciocine comigo..

1) Imagine que seu núcleo tenha um fator AL de 3.000

2) Imagine que você consiga um fio cabinho (com capa plástica) de área de secção de 0,5 mm² (fio AWG 20)

3) Imagine que seu núcleo toroidal seja o muito pequeno que só deixe você colocar ai umas 19 espiras de fio, ou seja suficientemente grande para você colocar até 60 espiras de fio..

Lpequeno = 3.000 x 19² = 1mH

Lgrande = 3.000 x 60² = 11mH

Imagine que uses um capacitor de 100nF nesse filtro. A diferença entre os dois arranjos, com diferente valores de indutância, na frequência de 60 Hz é pouco significativa e a atenuação é prativamente nula, cumprindo a função de deixar passar as baixas frequências.

A diferença numa frequência de 550 kHz, que é o início da faixa de ondas de rádio AM por exemplo (imagine que você mora debaixo da emissora mais potente, AM, de sua cidade) será de uma atenuação da ordem de 67db do filtro com indutor de 1 mH, contra 88db daquele filtro com indutor de 11mH..

Atenuar 67 db significa reduzir o sinal interferente em 2.239 vezes, na amplitude ou tensão desse sinal. Imaginemos que o sinal interferente possa vir a ter estúpidos 1 Volt pico-a-pico sobreposto a sua rede de 127 Volts antes do filtro...

Depois do filtro esse sinal terá somente 447 micro Volts, ou seja, nada praticamente..

Com o indutor maior esse sinal seria reduzido a 40 micro Volts, 10 vezes menor ainda que o filtro anterior...

Uma atenuação da ordem de 67 db é mais do que boa, é ótima.. Atenuações por volta de 40db são completamente aceitáveis para esses filtros de linha. Desse modo não deixe a neura tomar conta...

Qualquer meia dúzia de voltas de fio em torno do núcleo toroidal ajudará um monte, creia..

Duvidas???

L = 3.000 x 6² = 110 uH em um indutor de meia dúzia de voltas..

Atenuação de 48 db em 550 kHz, acima dos 40 db que preconizei como completamente aceitável...

Uma redução de 250 vezes na amplitude do sinal interferente de 550 kHz. Ótimo...

Então, sem neuras. Ache um núcleo e um fio que suporte a corrente que prevês para o filtro de linha e mãos a obra. Coloque a quantidade de fio que lá consigas botar, sem exageros..

Abraço...

fluiz00 · 18 de março de 2011

... Vou ver se hoje a noite eu meço em casa com a carga real para ver se acho algo.

Paralelamente, embora ainda não tenha certeza se este é o problema, vou procurar os capacitores de 470 nF ou 330 nF em sucatas

Fiz as medições com um Fluke monitorando valores minimos e máximos de corrente no terra e desligando o filtro algumas vezes. O valor de corrente não se altera em nada até que o pico aparece e o IDR desliga. Neste momento a corrente registrada foi de 22 mA (repeti os desligamentos do filtro até conseguir tres quedas de energia para verificar se o valor se repetia)

Conclusão:

1 - O IDR está desligando na metade do valor nominal

2 - O processo que gera o pico é transitório e não deve ter relação com um componente com comportamento errático visto que dos 5 filtros que montei pelo menos tres provocaram o desligamento. Provavelmente estarei falando besteira, mas teria alguma relação com a posição da senoide no momento do desligamento da chave?

A minha esperança é que o Faller dê uma luz no problema

aproveito para postar a foto interna de um dos filtros conforme prometi em um post anterior.

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ljuniorrr · 19 de março de 2011

Como já citei algumas vezes por ai, a indutância é expressa do seguinte modo L = AL x n² onde:
L = indutância em nano Henries

AL = fator de indutância, uma característica do núcleo fornecida pelo fabricante e associada ao material de que pé fabricado esse núcleo

n = número de espiras

Para saber o número de espiras que se tem de dar para chegar em um valor de indutância ou para saber a indutância que o indutor terá, sabendo o número de espiras, se tem de conhecer o fator AL..

Mas agora raciocine comigo..

1) Imagine que seu núcleo tenha um fator AL de 3.000

2) Imagine que você consiga um fio cabinho (com capa plástica) de área de secção de 0,5 mm² (fio AWG 20)

3) Imagine que seu núcleo toroidal seja o muito pequeno que só deixe você colocar ai umas 19 espiras de fio, ou seja suficientemente grande para você colocar até 60 espiras de fio..

Lpequeno = 3.000 x 19² = 1mH

Lgrande = 3.000 x 60² = 11mH

Imagine que uses um capacitor de 100nF nesse filtro. A diferença entre os dois arranjos, com diferente valores de indutância, na frequência de 60 Hz é pouco significativa e a atenuação é prativamente nula, cumprindo a função de deixar passar as baixas frequências.

A diferença numa frequência de 550 kHz, que é o início da faixa de ondas de rádio AM por exemplo (imagine que você mora debaixo da emissora mais potente, AM, de sua cidade) será de uma atenuação da ordem de 67db do filtro com indutor de 1 mH, contra 88db daquele filtro com indutor de 11mH..

Atenuar 67 db significa reduzir o sinal interferente em 2.239 vezes, na amplitude ou tensão desse sinal. Imaginemos que o sinal interferente possa vir a ter estúpidos 1 Volt pico-a-pico sobreposto a sua rede de 127 Volts antes do filtro...

Depois do filtro esse sinal terá somente 447 micro Volts, ou seja, nada praticamente..

Com o indutor maior esse sinal seria reduzido a 40 micro Volts, 10 vezes menor ainda que o filtro anterior...

Uma atenuação da ordem de 67 db é mais do que boa, é ótima.. Atenuações por volta de 40db são completamente aceitáveis para esses filtros de linha. Desse modo não deixe a neura tomar conta...

Qualquer meia dúzia de voltas de fio em torno do núcleo toroidal ajudará um monte, creia..

Duvidas???

L = 3.000 x 6² = 110 uH em um indutor de meia dúzia de voltas..

Atenuação de 48 db em 550 kHz, acima dos 40 db que preconizei como completamente aceitável...

Uma redução de 250 vezes na amplitude do sinal interferente de 550 kHz. Ótimo...

Então, sem neuras. Ache um núcleo e um fio que suporte a corrente que prevês para o filtro de linha e mãos a obra. Coloque a quantidade de fio que lá consigas botar, sem exageros..

Abraço...

valeu Faller isso que queria tirar de duvida, então a bitola do cabo ou fio usado no indutor n infliencia na indutancia do mesmo e sim na corrente maxima que poderá passar pelo mesmo! No caso faller que software e esse que você simula o filtro?? Pode passa o link onde possa consegui-lo?? Ate breve valeu abraços!

faller · 19 de março de 2011

valeu Faller isso que queria tirar de duvida, então a bitola do cabo ou fio usado no indutor n infliencia na indutancia do mesmo e sim na corrente maxima que poderá passar pelo mesmo! No caso faller que software e esse que você simula o filtro?? Pode passa o link onde possa consegui-lo?? Ate breve valeu abraços!

A bitola do fio acaba indiretamente influenciando na indutancia final por limitar o número de espiras que se pode colocar, principalmente com fio cabinho, com isolação plástica.. Mas o que pega mesmo, na bitola do fio, é a capacidade de corrente, ou a queda de tensão por I x R que pode acontecer ai com fios muito finos, bem como o aquecimento do mesmo..

Eu uso o Filter Solutions da Nuhertz: http://www.filter-solutions.com/

ljuniorrr · 19 de março de 2011

Mais o soft e free?? Tipo pra corrente de 3A a bitola de 0,5mm² que você usou serve??Ate breve!

faller · 19 de março de 2011

Mais o soft e free?? Tipo pra corrente de 3A a bitola de 0,5mm² que você usou serve??Ate breve!

Te falta um pouco de sevirol...

Eub tenho o software pago, pela minha empresa.. Mas lá na cara do site fala em filter free. Vá atrás...

Quanto a corrente...

Pegue uma tabela de conversão AWG por exemplo e verás..

http://www.areaseg.com/awg.html

Olhe ai o fio AWG20 ou 0,5mm²

Corrente até 11 Amperes

Resistência = 0,0333 OHms por metro

Num enrolamento desses dai não chega a gastar 1,5 metros, concordas. Como é duplo, digamos 3 metros..

Queda de tensão sobre o indutor por I x R = 3 Amperes x (3m x 0,0333ohms /metro) = 0,3 Volts que representa 0,2% numa tensão de 127 Volts, ou seja, tão insignificante quanto a mosca do cocô do cavalo do bandido, ou nada praticamente..

ljuniorrr · 20 de março de 2011

No caso Faller essa tabela valo para os esmaltados tambem?? valeu aee, ate breve!

20 de março de 2011

Fiz dois filtros um dentro da caixa de um estabilizador e outro dentro de uma régua metálica, sendo que no último caso não utilizei os indutores, apenas os capacitores X, Y e os varistores (pior que não sobrou espaço interno para o núcleos). Nessa régua utilizo um monitor de LED e um notebook interligados. Como os dois tem suas fontes externas e estes possuem dentro os estágios de filtram com os indutores, não seria mais interessante apenas usar uma proteção com varistores e capacitores?

Outra coisa que notei é que o centelhador à gas tripolar nessas reguás ficará meio difícil de acomodá-lo quando não se utiliza de uma placa de circuito impresso. Acredito que nesses casos ou se providencie um pequeno espaço para acomodar esse componente em uma plaquinha universal para melhor fixação ou até mesmo trocá-lo por um centelhador à gás bipolar, já que este possui os fios para soldagem identica as de um resistor.

Porrega · 21 de março de 2011

gente,pra muitos pode ser uma pergunta sem noção mas queria saber se este tipo de núcleo de ferrite funciona no filtro de linha ou nao,desculpe mas nao entendo de eletronica,desde ja agradeço pela resposta.

Jorno · 21 de março de 2011

gente,pra muitos pode ser uma pergunta sem noção mas queria saber se este tipo de núcleo de ferrite funciona no filtro de linha ou nao,desculpe mas nao entendo de eletronica,desde ja agradeço pela resposta.

Me parece que a APC usa esse tipo em alguns de seus filtros: