Introducere în compatibilitatea electromagnetică a surselor de alimentare de comutare
Motivele problemelor de compatibilitate electromagnetică cauzate de comutarea surselor de alimentare care funcționează în stări de comutare de înaltă tensiune și curent de curent sunt destul de complexe. În ceea ce privește proprietățile electromagnetice ale întregii mașini, există în principal mai multe tipuri: cuplare comună cu impedanță, cuplare de linie la linie, cuplare a câmpului electric, cuplare a câmpului magnetic și cuplare electromagnetică a undelor. Cuplarea cu impedanță comună se referă în principal la impedanța comună dintre sursa de perturbare și obiectul perturbării în câmpul electric, prin care semnalul de perturbare intră în obiectul de perturbare. Cuplarea inter -linii se referă în principal la cuplarea reciprocă între fire sau linii PCB care generează tensiune de interferență și curent datorită cablurilor paralele. Cuplarea câmpului electric se datorează în principal existenței diferenței de potențial, care generează cuplaj indus de câmp electric pe corpul perturbat. Cuplarea câmpului magnetic se referă în principal la cuplarea câmpurilor magnetice cu frecvență joasă generate aproape de linii de putere de impuls de curent ridicat la obiecte perturbate. Cuplarea câmpului electromagnetic este cauzată în principal de undele electromagnetice de înaltă frecvență generate de tensiunea pulsantă sau de curent care radiază spre exterior prin spațiu, ceea ce duce la cuplarea cu corpul perturbat corespunzător. De fapt, fiecare metodă de cuplare nu poate fi strict distinsă, doar accentul este diferit.
Într-o sursă de alimentare de comutare, principalul tranzistor de comutare a puterii funcționează într-un mod de comutare de înaltă frecvență la tensiuni mari, iar tensiunea de comutare și curentul sunt aproape de undele pătrate. Din analiza spectrală, se știe că semnalul de undă pătrată conține armonice bogate de înaltă ordine. Spectrul acestui armonic de înaltă ordine poate atinge de peste 1000 de ori frecvența unei unde pătrate. În același timp, datorită inductanței de scurgere și a capacității distribuite a transformatoarelor de putere, precum și a stării de lucru non-ideale a principalelor dispozitive de comutare a puterii, oscilațiile armonice de vârf de înaltă tensiune și de înaltă tensiune sunt adesea generate la pornire sau oprită la frecvențe înalte. Armonicele de înaltă ordine generate de oscilația armonică sunt transmise în circuitul intern prin capacitatea distribuită între tubul de comutare și chiuveta de căldură sau radiați în spațiu prin chiuveta de căldură și transformator. Diodele de comutare utilizate pentru rectificare și roata liberă sunt, de asemenea, o cauză importantă a tulburărilor de înaltă frecvență. Datorită funcționării diodelor redresante și a roților libere în stare de comutare de înaltă frecvență, inductanța parazitară și capacitatea de joncțiune a conducătorilor diodei, precum și influența curentului de recuperare inversă, îi determină să funcționeze la rate de schimbare de înaltă tensiune și curent și să genereze oscilații de înaltă frecvență. Rectificatorii și diodele de roată liberă sunt în general localizate aproape de linia de ieșire a puterii, iar tulburările de înaltă frecvență pe care le generează sunt cel mai probabil să fie transmise prin intermediul liniei de ieșire DC. Sursele de alimentare de comutare Utilizați circuite de corecție a factorului de putere activă pentru a îmbunătăți factorul de putere. Între timp, pentru a îmbunătăți eficiența și fiabilitatea circuitului și pentru a reduce tensiunea electrică pe dispozitivele de alimentare, au fost adoptate un număr mare de tehnologii de comutare moale. Printre ele, este cea mai utilizată tensiune zero, curent zero sau tensiune zero/zero. Această tehnologie reduce foarte mult interferența electromagnetică generată de dispozitivele de comutare. Cu toate acestea, majoritatea circuitelor de absorbție fără pierderi moi folosesc L și C pentru transferul de energie și utilizează conductivitatea unidirecțională a diodelor pentru a obține conversia de energie unidirecțională. Prin urmare, diodele din acest circuit rezonant devin o sursă majoră de interferență electromagnetică.
Sursele de alimentare de comutare utilizează, în general, inductorii și condensatorii de stocare a energiei pentru a forma circuite de filtrare L și C pentru a filtra semnale de interferență diferențiale și comune. Datorită capacității distribuite a bobinei inductor, frecvența auto rezonantă a bobinei inductor scade, rezultând o cantitate mare de semnale de interferență de înaltă frecvență care trec prin bobina inductorului și propagă spre exterior de-a lungul liniei de putere a curentului AC sau liniei de ieșire a curentului curent continuu. Pe măsură ce frecvența semnalului de interferență crește, efectul inductanței de plumb asupra condensatorului de filtrare duce la o scădere continuă a efectului de capacitate și filtrare și chiar modificări ale parametrilor condensatorului, care este, de asemenea, o cauză a interferenței electromagnetice.
