Elektromagnetna kompatibilnost prekidača za napajanje
Razlozi za probleme elektromagnetne kompatibilnosti uzrokovane prekidačkim izvorima napajanja koji rade pod visokim naponom i velikim strujnim uvjetima prebacivanja su prilično složeni. Što se tiče elektromagnetnih svojstava cijele mašine, uglavnom postoje zajedničke impedansne sprege, spajanje linija na liniju, spajanje električnog polja, spajanje magnetnog polja i spajanje elektromagnetnih valova. Zajednička impedansna sprega je uglavnom zajednička električna impedansa između izvora uznemiravanja i uznemiravanog tijela. Preko ove impedancije, signal uznemiravanja ulazi u uznemireno tijelo. Povezivanje linija na liniju je uglavnom međusobno spajanje žica ili PCB linija koje stvaraju napone smetnji i struje poremećaja zbog paralelnog ožičenja. Spajanje električnog polja je uglavnom zbog postojanja razlike potencijala, što uzrokuje da inducirano električno polje uzrokuje spregu polja na poremećeno tijelo. Spajanje magnetnog polja uglavnom se odnosi na spajanje niskofrekventnih magnetnih polja generiranih u blizini visokostrujnih impulsnih dalekovoda na objekte koji uznemiravaju. Povezivanje elektromagnetnog polja uglavnom je posljedica visokofrekventnih elektromagnetnih valova generiranih pulsirajućim naponom ili strujom koji zrače prema van kroz prostor i uzrokuju spajanje na odgovarajuće poremećeno tijelo. Zapravo, svaka metoda spajanja ne može se striktno razlikovati, ali fokus je drugačiji.
U prekidačkom napajanju, glavna cijev prekidača za napajanje radi u visokofrekventnom prekidačkom režimu na vrlo visokom naponu. Preklopni napon i prekidačka struja su oba blizu kvadratnim valovima. Iz analize spektra, poznato je da signal pravokutnog talasa sadrži bogate harmonike visokog reda. Spektar ovog harmonika visokog reda može doseći više od 1000 puta frekvencije kvadratnog talasa. Istovremeno, zbog neidealnih uslova rada induktivnosti curenja i distribuirane kapacitivnosti energetskog transformatora i glavnog sklopnog uređaja, visokofrekventne i visokonaponske vršne harmonijske oscilacije često se javljaju kada su visoke frekvencije uključene ili isključeno. Viši harmonici generisani ovim harmonijskim oscilacijom unose se u unutrašnje kolo kroz raspoređeni kapacitet između prekidačke cijevi i radijatora ili se zrače u prostor kroz radijator i transformator. Preklopne diode koje se koriste za ispravljanje i slobodni hod također su važan uzrok visokofrekventnih smetnji. Budući da ispravljač i diode slobodnog hoda rade u visokofrekventnom prekidačkom stanju, olovna parazitna induktivnost diode, kapacitet spoja i utjecaj povratne struje oporavka čine da radi na vrlo visokoj brzini promjene napona i struje i proizvodi visokofrekventne oscilacije. . . Ispravljačke i slobodne diode su općenito blizu izlazne linije, a visokofrekventni poremećaji koje stvaraju najvjerovatnije će se prenositi kroz DC izlaznu liniju. Kako bi se poboljšao faktor snage, prekidačka napajanja usvajaju aktivne krugove korekcije faktora snage. Istovremeno, kako bi se poboljšala efikasnost i pouzdanost kola i smanjio električni stres na energetskim uređajima, široko se koristi tehnologija mekog prekidača. Među njima, tehnologija preklapanja nultog napona, nulte struje ili nulte struje/nulte struje je najšire korištena. Ova tehnologija uvelike smanjuje elektromagnetne smetnje koje stvaraju sklopni uređaji. Međutim, većina apsorpcionih kola bez gubitaka sa mekim preklapanjem koristi L i C za prijenos energije i koristi jednosmjernu provodljivost dioda za postizanje jednosmjerne konverzije energije. Stoga diode u rezonantnom kolu postaju glavni izvor elektromagnetnih smetnji.
Prekidački izvori napajanja općenito koriste induktore i kondenzatore za pohranu energije za formiranje L i C filterskih krugova za filtriranje diferencijalnog moda i signala smetnji zajedničkog moda. Zbog distribuirane kapacitivnosti zavojnice induktora, samorezonantna frekvencija zavojnice induktora je smanjena, uzrokujući da veliki broj visokofrekventnih signala smetnji prolazi kroz zavojnicu induktora i širi se prema van duž AC strujne linije ili DC izlazne linije . Kako se frekvencija signala smetnji filterskog kondenzatora povećava, učinak induktivnosti elektrode dovodi do kontinuiranog smanjenja kapacitivnosti i efekta filtriranja, pa čak i do promjene parametara kondenzatora, što je također uzrok elektromagnetnih smetnji.
