2.5. Ghép nối với lƣới điện – xử lý tín hiệu
2.5.1.1. Mạch ghép dung kháng C
Nguyên lý của mạch phối ghép này là do tần số của tín hiệu cao hơn tần số của dòng điện 50Hz rất nhiều nên dòng điện xoay chiều 50Hz sẽ đƣợc cản lại bằng
28
một bộ lọc thông cao dùng tụ C, nhƣng bộ lọc này phải có khả năng chịu đƣợc điện áp cao của lƣới điện đặt lên, tức là tụ điện C phải là tụ cao áp chịu đƣợc điện áp lƣới. Trong sơ đồ (2.13. a): Tụ C và R tạo thành một bộ lọc thông cao, tần số lọc trung tâm đƣợc tính theo cơng thức sau: f0=1/2ΠRC.
Với điều kiện là ứng với tần số điện lƣới 50Hz thì Zc phải rất lớn so với R và tụ C phải có khả năng chịu đƣợc điện áp cao hơn điện áp lƣới điện. Về mặt ngăn cản điện 220V - 50Hz thì Zc càng lớn càng tốt và R càng nhỏ càng tốt nhƣng thực tế thì điều đó lại cịn phải phụ thuộc vào tín hiệu cần truyền, do vậy Zc khơng thể tăng mãi đƣợc.
Hình 2.13: Mạch ghép dung kháng
Ví dụ yêu cầu ở đầu ra:
- Đối với dòng điện 220V- 50Hz là : (suy giảm hơn 3dB) - Đối với tín hiệu thơng tin 1MHz: Us suy giảm < 1dB
Do kết quả khơng nhất thiết phải chính xác một cách tuyệt đối mà chỉ cần nằm trong một khoảng nào đó nên ta có thể tính một cách gần đúng nhƣ sau:
(2.1) Với R= 1KΩ → C > 18.10-11(F) ~0.2 (nF) Tƣơng tự với tần số 1MHz:
29
(2.2)
Với R= 1KΩ → C > 18.10-11(F) ~0.2 (nF)
→ giá trị của R và C nằm trong khoảng trên sẽ thỏa mãn với điều kiện đƣợc đƣa ra.
Sơ đồ (a) tuy thõa mãn về nguyên lý nhƣng thực tế sẽ khơng an tồn do điện cao áp vẫn tiếp xúc trực tiếp với mạch điện và ngƣời sử dụng có thể bị giật nếu chạm vào phần đó. Sơ đồ (b) cũng là tƣơng tự với sơ đồ (a) với C
nhƣng sơ đồ (b) sẽ an toàn hơn cho mạch điện và ngƣời sử dụng do tụ C1 và C2 sẽ cách ly hoàn toàn với mạch điện.