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电源线的基本作用,就是安全、可靠的传输电能。电源线的传输能力,取决于导体的电阻率、截面积、电压、传输距离等,这些并不复杂,也没什么可争论的。然而,对于音响来说,充分的能量供应只是一个方面,而且很容易解决。有的人说,只要音响使用的电源线(指导体部分)够粗,接触良好就行了。从能量传输的角度看,这样说确实有道理,但音响器材不仅需要充分的能量来驱动,而且对电源的品质有着很高的要求,在这方面,电源线有什么作用?这才是我们关心的主要问题。
造成电源污染的主要来源
(1)谐波干扰
随着电网中各种产生谐波的电子设备数量大量增长,如镇流器、电子节能灯、开关电源、UPS电源等,造成低压电网中谐波的成分大大增加。由于用户系统中导线阻抗的频率特性,导线的电阻会随着频率的升高而增加,又由于导线中集肤效应的作用,谐波会使得用户自身供电系统中导线的附加损耗增加。另外,由于输电导线不可避免的存在分布的线路电感和对地电容,当这类电感和电容与产生谐波的设备组成串联或并联回路时,会发生串联谐振或并联谐振。这类谐振产生的过电压和过电流反过来又对上述相关设备造成很大的危害。
(2)电磁干扰(EMI)
电磁干扰有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过
空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。
传导干扰主要有共模干扰和差模干扰。凡是来自电源火线(HOT)而经由零线(NEUTRAL)返回的杂讯称为差模杂讯。凡是来自电源火线或零线而经由地线返回的杂讯,称为共模杂讯。差模(DM)干扰的频率一般分布在0.01~0.1MHz之间,共模(CM)干扰的频率一般分布在1~30MHz之间。共模干扰本身不会对电路产生影响。但如果电路不平衡,共模干扰就会转换为差模干扰,与电路本身的差模传输电流相互耦合,对电路产生影响。值得注意的是,电缆上产生的共模干扰电流,会造成电缆强烈的电磁辐射,导致设备不能满足电磁兼容标准要求,或对设备造成干扰。从受干扰的角度看,差模干扰比共模干扰危害性大;但从干扰发射的角度看,差模干扰比共模干扰的危害性就小得多。
电源线对改善电源污染的作用
抑制谐波干扰和电磁干扰的方法很多,如有源和无源滤波;增加户内分支回路数量,将产生谐波的非线性负荷电器和对谐波敏感的电器做到分回路供电;采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)等。这里我们主要是探讨电源线的作用。
差模干扰在两根信号线之间传输,属于对称性干扰。消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线。
共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。消除共模干扰的方法比较多,其中最有效的方法之一,就是采用屏蔽双绞线并有效接地。
对于电缆专业生产厂家来说,双绞线(屏蔽)结构只是一种很普通的做法,不算希奇,发烧电源线也有采用,但更为讲究,还有一些其它结构…………(线材的结构太复杂,水太深,比如为什么在电源线上也可以采用里兹结构,有什么作用,始终搞不清楚,只好藏拙了。)
相对于信号线、喇叭线而言,电源线的避振措施通常做得更足,所以那些发烧电源线看起来象蛇一样粗。谐波干扰,特别是3次谐波,不仅会增加线路损耗,而且易引起电缆线路的谐振,电源线的避振,可能就是针对谐波干扰产生的谐振采取的措施(因为没有找到相关资料,这一点只是推测)。由此来看,有的人说电源线要2米才有效果,也不算是空穴来风。
很多人都忽视了电源线的电磁辐射,尽管它的作用距离不大,但在近距离上影响却不容忽视,正因为如此,最靠近器材的那一段电源线才是关键,至于墙内布线,一般不需要屏蔽(如果是在强电场的地方,则应考虑采用镀锌管屏蔽)。
减少回路阻抗是消除谐波危害的有效措施,国外采用较大截面线路来减少每个回路的阻抗,对此应加以借鉴。有的人以为,电源线采用较粗的导线,就是为了增加能量供应,这是误解。CD(转盘、解码)、前级、耳放等都不需要大电流,如果说这些器材用发烧电源线,是为了保证能量供应,就说不过去了。
以上是为“线材有用论”收集的一点理论根据。毕竟是外行,很可能有错误的地方,欢迎批评指正。 |
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