Una gran parte de los equipos eléctricos y electrónicos conectados a la red eléctrica utilizan tecnologías de conmutación de alta velocidad, o incluso simples escobillas, que generan un alto nivel de interferencias. Estas interferencias se propagan a través de la red eléctrica y pueden causar graves inconvenientes a los usuarios de otros aparatos. En este artículo, donde enseñamos al lector a montar un filtro de línea, veremos cómo evitarlas.
Nota: Artículo publicado en la revista Electrónica Total 158 de 2013. ART5559
La energía que recibimos de la red eléctrica no es tan limpia como parece; ya hemos tenido la oportunidad de analizar este problema en numerosos artículos. La forma de onda sinusoidal de tensión de un enchufe, que debería ser pura, se distorsiona por la presencia de armónicos, sobretensiones y transitorios. Las sobretensiones y los transitorios son pulsos en forma de trenes, o pulsos individuales, que pueden llegar a miles en determinados momentos de volts. Los armónicos son señales superpuestas a la tensión con frecuencias que pueden alcanzar cientos de megahertz, afectando a receptores de radio, intercomunicadores inalámbricos, televisores y muchos otros dispositivos que utilizan ondas electromagnéticas.
Lista de Materiales
Capacitores:
C1 a C4 - 47 o 100 nF x 250 V - capacitores supresores de transitorios (vea el texto).
Varios:
L1 y L2 - Bobinas en bastones de ferrita (vea el texto).
X1, X2 - Puggle y enchufe según la red que suministra el aparato y el puggle utilizado en el aparato.
T- Conexión a tierra del tipo con terminal de tornillo.
Caja para montaje, hilos, soldadura, cable de energía, etc.
La mayoría de los problemas con la energía "sucia" se producen por los mismos aparatos suministrados por la red eléctrica. Los motores eléctricos, los equipos que utilizan fuentes de suministración conmutadas o incluso los controles de potencia con SCRs y TRIACs generan una gran cantidad de armónicos que se propagan por la propia red eléctrica, afectando a otros equipos conectados a ella, como se muestra en la figura 1.
Estos armónicos que se propagan a lo largo de la línea pueden tener los siguientes efectos en el equipo suministrado:
• Provocan interferencias en equipos que funcionan con ondas electromagnéticas, como receptores de radio, televisores, intercomunicadores inalámbricos, etc.
• Pueden afectar el funcionamiento de equipos sensibles como instrumentos, computadoras, etc.
• Pueden afectar al consumo energético de los equipos, provocando pérdidas, o incluso sobrecargas y sobrecalentamientos.
Tenga en cuenta que la interferencia causada por equipos con dispositivos de conmutación rápida no solo se propaga a través de la red eléctrica. En algunos casos, puede irradiarse, como se ilustra en la figura 2.
En los casos donde la interferencia se propaga a través de la red eléctrica, la solución recomendada es la utilización de un filtro que puede colocarse entre el equipo interferente y la red eléctrica, o entre el equipo interferido y la red eléctrica, como se muestra en la figura 3.
Nuestro filtro
Si, cuando alguien utilizar una afeitadora eléctrica en el baño vecino o conecta una licuadora (u otro electrodoméstico) hace un ruido estático, la imagen de su televisor se llena de líneas o incluso reproduce el ruido del aparato, como se muestra en la figura 4, es una señal de que necesita un filtro de línea.
En este artículo se describe un filtro sencillo que se puede utilizar con electrodomésticos que consuman hasta 1000W, tanto en administraciones de 110 V como de 220 V.
Cabe destacar que para el correcto funcionamiento de este filtro, es importante conectar un hilo de tierra, aunque en casos donde la interferencia no sea tan grave, puede funcionar razonablemente bien sin él. La figura 5 muestra el esquema completo de nuestro filtro.
El montaje se puede realizar en una pequeña caja metálica como la que se muestra en la figura 6.
Los capacitores deben ser de poliéster con una tensión de aislamiento de al menos 250 V si la tensión de red es de 110 V, o 400 V si la tensión de red es de 220 V. Se recomiendan para esta aplicación los tipos específicamente indicados como supresores de interferencias, como los de la serie 330 de Philips Components.
La conexión a tierra debe realizarse con un hilo grueso para minimizar la resistencia de la señal. Esta conexión se realizará a una varilla metálica enterrada a gran profundidad (como las que se utilizan en los sistemas de puesta a tierra doméstico). Alternativamente, se podría utilizar el polo neutro del enchufe si hay dificultades para establecer una conexión a tierra independiente. Las bobinas están formadas por 30 a 50 espiras de hilo común de calibre 18 o 20 en una hilo bastón de ferrita de 0,8 a 1 cm de diámetro y entre 12 y 20 cm de longitud.
Utilizando el filtro
Para utilizar el filtro, simplemente colóquelo entre el aparato afectado y el enchufe, o entre el aparato interferente y el enchufe. Si la interferencia persiste, es necesario comprobar que no se esté propagando por el aire. En este caso, el aparato interferente debe tener su carcasa conectada a tierra para evitar la radiación de la señal.
