Гальваническая развязка для компьютерных видеокарт.
Как
известно, при подключении к видеокарте телевизора (по НЧ видеовыходу) надо
соблюдать осторожность: необходимо отключить полностью от сети как компьютер,
так и ТВ. Дело в том, что при подсоединении вилки RCA ("банан" или
"тюльпан") вначале подключается центральный штырь, а уже потом корпус
вилки. В вышеуказанных приборах обычно применяются импульсные блоки питания, а
на его входе всегда присутствует фильтр, состоящий из двух емкостей, включенных
последовательно к сети, а их средняя точка соединяется с корпусом аппарата.
Хоть эти емкости и малой величины, а частота тока в сети 220В небольшая, но
емкость остается емкостью, которая проводит переменный ток. В результате чего
мы имеем на корпусе потенциал 110В. Реактивное сопротивление фильтра небольшое,
смертельного удара тока не будет из-за его очень малой величины. Вот почему нас
иногда "щипает", если мы случайно коснемся корпуса и чего-то хорошо
заземленного (батареи центрального отопления, если трубы не пластиковые,
конечно). В последнее время ТВ обычно подключен к кабельной сети, а уж там
заземление хорошее. Подавляющая часть электросети не имеет нормального
заземления. В евророзетках для этого предусмотрен
отдельный контакт, который следует соединить с настоящим заземлением, но такую
возможность мало кто имеет. К тому же очень часто его соединяют с нулевым
проводом сети, а он может иметь потенциал несколько вольт. Ток утечки от
емкостей фильтра БП для человека неопасен, но может спалить выход видеокарты.
При
выводе видео с ПК на ТВ надо предпринять еще много действий по настройке
программного обеспечения, а они не лежат на поверхности, приходится ковыряться
в настройках видеовывода видеокарты. Так как ТВ не
подключен обычно постоянно к ПК, то такую процедуру придется выполнять при
каждом подключении ТВ. Бывает, что видеокарта не видит ТВ, хотя он подключен,
поэтому приходится перезагружаться и производить настройки по-новой.
При
просмотре на ТВ фильмов, запускаемых с компьютера может возникнуть муар (на
экране ТВ) - так же из-за "земляных" проблем. У меня он пропадал при
отсоединении антенного кабеля от ТВ, притом при неосторожности больно
"щипалось".
От
всего этого можно избавиться, применив гальваническую развязку для видеовыхода
ПК, схема которой приведена на рисунке здесь.
Прототипом
послужило описание аналогичного устройства в Радиохобби
4/2001 с.25. Оно было собрано на макете, но результат меня не удовлетворил по
причине плохого режима по постоянному току, из-за чего была плохая амплитудная
характеристика, и была какая-то бяка на ВЧ. В результате появилось предлагаемое
устройство. В нем применен оптрон HCPL-4562 (D1, D2, Q2). Коэффициент усиления
- около 2, для приведения его к 1 поставлен резистор R12. В качестве
транзисторов Q3, Q4 были опробованы импортные (сейчас уже не помню, какие), но
КТ3102 дали лучшие результаты (по точности передачи импульсных сигналов). R1
создает постоянную нагрузку на выход видеокарты, поэтому она считет, что ТВ подключен к ней всегда.
Устройство
выполняется на печатной плате 48х33мм. Рисунок печатки приведен здесь. Плата закрепляется на уголочках на
заглушке для корпуса ПК для неиспользуемых слотов. На ней так же крепится
выходное гнездо, изолированное от корпуса ПК. Для подключения к видеокарте в
планке просверлено отверстие, через которое проходит отрезок кабеля с разъемом
RCA на конце, смотреть фото. Левая часть схемы питается от штатного БП ПК. А для правой придется
сделать небольшой БП на 12В/100мА. Его надо каким-то образом укрепить внутри
корпуса ПК (или даже в самом БП) - это зависит от ваших возможностей и
фантазии.
Работу
устройства можно проверить, подав с генератора звуковых частот напряжение около
1В. При этом R1 временно отключается, так как большинство ЗГ не рассчитано на
подключение такой нагрузки. Контороль на выходе
производится осциллографом. При этом можно питать обе части от одного БП. Для
проверки работоспособности на видеочастоте сигнал подается с генератора ТВ
испытательных сигналов. Это может быть сигнал "градации белого",
"сетка", и т. д.
Подобное
устройство можно применить и для развязки аудиосигналов,
при подключении к аудио НЧ входу ТВ. R1 при этом не ставится. В случае высокого
требования к звуку лучше применить разделительные трансформаторы. У меня аудиовыход ПК подключен к стереосистеме, имеющей в своем
составе предусилитель и активные трехполосные
АС, поэтому гальванической развязки не требуется.