Motivele problemelor de compatibilitate electromagnetică cauzate de comutarea surselor de alimentare
Motivele problemelor de compatibilitate electromagnetică cauzate de sursele de comutare de 24 V care funcționează în stări de comutare de înaltă tensiune și curent ridicat sunt destul de complexe. În ceea ce privește compatibilitatea electromagnetică a întregii mașini, există în principal mai multe tipuri: cuplare de impedanță comună, cuplare linie la linie, cuplare câmp electric, cuplare câmp magnetic și cuplare unde electromagnetice. Cele trei elemente generate de compatibilitatea electromagnetică sunt: sursa perturbației, calea de propagare și obiectul perturbat. Cuplajul de impedanță comună este în principal impedanța comună dintre sursa de perturbare și obiectul perturbat din câmpul electric, prin care semnalul de perturbare intră în obiectul perturbat. Cuplarea între linii se referă în principal la cuplarea reciprocă între fire sau linii PCB care generează tensiune perturbatoare și curent perturbator din cauza cablurilor paralele.
Cuplarea câmpului electric se datorează în principal existenței diferenței de potențial, care generează cuplarea câmpului electric indus cu corpul perturbat. Cuplarea câmpului magnetic se referă în principal la cuplarea câmpurilor magnetice de frecvență joasă-generate în apropierea liniilor electrice cu impulsuri de curent mare la obiecte perturbate. Cuplarea câmpului electromagnetic se datorează în principal undelor electromagnetice de-frecvență înaltă generate de tensiune sau curent pulsatoriu, care radiază în exterior prin spațiu și se cuplează cu corpul perturbat corespunzător. De fapt, fiecare metodă de cuplare nu poate fi strict distinsă, doar accentul este diferit.
Într-o sursă de alimentare cu comutare de 24 V, tranzistorul principal de comutare a puterii funcționează într-un mod de comutare de-frecvență înaltă la tensiuni înalte. Tensiunea și curentul de comutare sunt aproape de undele pătrate. Din analiza spectrală, se știe că semnalul undei pătrate conține armonici bogate-de ordin înalt, iar spectrul acestor armonici poate atinge de peste 1000 de ori frecvența undei pătrate. În același timp, din cauza inductanței de scurgere și a capacității distribuite a transformatorului de putere, precum și a stării de funcționare neideale a dispozitivelor principale de comutare a puterii, sunt adesea generate oscilații armonice de vârf de înaltă-frecvență și-tensiune înaltă la pornirea sau oprirea la frecvențe înalte. Armonicile de ordin înalt-generate de aceste oscilații armonice sunt transmise circuitului intern prin capacitatea distribuită între tubul de comutare și radiator sau radiate în spațiu prin radiator și transformator.
Folosit pentru redresare și diode cu roată liberă, este, de asemenea, o cauză importantă a perturbărilor de-frecvență înaltă. Datorită funcționării redresorului și diodelor cu roată liberă în starea de comutare de-frecvență înaltă, inductanța parazită și capacitatea de joncțiune a conductorilor diodei, precum și influența curentului de recuperare inversă, le determină să funcționeze la viteze de schimbare a tensiunii și curentului înalte și generează oscilații de{{3}frecvență înaltă. Datorită apropierii redresorului și diodelor cu roată liberă de linia de ieșire de putere, perturbațiile de-frecvență înaltă pe care le generează sunt transmise cu ușurință prin linia de ieșire DC.
Pentru a îmbunătăți factorul de putere al surselor de alimentare comutatoare de 24 V, sunt utilizate circuite pozitive cu factor de putere activ. În același timp, pentru a îmbunătăți eficiența și fiabilitatea circuitului și pentru a reduce stresul electric al dispozitivelor de alimentare, au fost adoptate un număr mare de tehnologii de comutare soft. Tehnologia de comutare cu tensiune zero, curent zero sau curent zero este utilizată pe scară largă. Această tehnologie reduce foarte mult perturbațiile electromagnetice generate de dispozitivele de comutare. Cu toate acestea, circuitele de absorbție fără pierderi ale comutatorului soft folosesc în mare parte L și C pentru transferul de energie și utilizează conductivitatea unidirecțională a diodelor pentru a obține conversia unidirecțională a energiei. Prin urmare, diodele din acest circuit rezonant devin o sursă majoră de perturbații electromagnetice.
