Probleme de compatibilitate electromagnetică la comutarea surselor de alimentare
Deoarece sursele de alimentare comutatoare de comunicație funcționează într-o stare de comutare de înaltă tensiune și curent mare, problemele de compatibilitate electromagnetică cauzate de aceasta sunt destul de complexe. În ceea ce privește compatibilitatea electromagnetică a întregii mașini, există în principal cuplare de impedanță comună, cuplare linie la linie, cuplare câmp electric, cuplare câmp magnetic și cuplare unde electromagnetice. Cele trei elemente de compatibilitate electromagnetică sunt: sursa de interferență, calea de propagare și obiectul interferat. Cuplarea impedanței comune înseamnă în principal că sursa de interferență și obiectul interferat au o impedanță electrică comună, iar semnalul de interferență intră în obiectul interferat prin această impedanță. Cuplarea linie la linie este în principal cuplarea reciprocă a firelor sau a liniilor PCB care generează tensiuni de interferență și curenți de interferență datorită cablajului paralel. Cuplarea câmpului electric se datorează în principal existenței diferenței de potențial și cuplării câmpului electric indus la obiectul perturbat. Cuplarea câmpului magnetic este în principal cuplarea câmpurilor magnetice de joasă frecvență generate în apropierea liniilor electrice cu impulsuri de curent ridicat la obiecte de interferență. Cuplarea undelor electromagnetice se datorează în principal undelor electromagnetice de înaltă frecvență generate de tensiunea sau curentul pulsatoriu, care radiază spre exterior prin spațiu și provoacă cuplarea cu corpul perturbat corespunzător. De fapt, fiecare metodă de cuplare nu poate fi strict distinsă, dar focalizarea este diferită.
În sursa de alimentare comutată, întrerupătorul principal de alimentare funcționează într-un mod de comutare de înaltă frecvență la o tensiune foarte mare. Tensiunea de comutare și curentul de comutare sunt ambele unde pătrate. Spectrul armonicilor de ordin înalt conținute în unda pătrată poate atinge frecvența undei pătrate. de mai mult de 1,000 ori. În același timp, din cauza inductanței de scurgere și a capacității distribuite a transformatorului de putere, precum și a stării de lucru neideale a dispozitivului principal de comutare a puterii, oscilațiile armonice de vârf de înaltă frecvență și de înaltă tensiune apar adesea la pornire sau oprit la frecvențe înalte. Această oscilație armonică generează armonici de ordin înalt. Armonicele sunt introduse în circuitul intern prin capacitatea distribuită între tubul comutatorului și radiator sau radiate în spațiu prin radiator și transformator. Diodele de comutare utilizate pentru redresare și rulare liberă sunt, de asemenea, o cauză importantă a interferențelor de înaltă frecvență. Deoarece redresorul și diodele de rulare liberă funcționează într-o stare de comutare de înaltă frecvență, datorită existenței inductanței parazitare plumb a diodei, capacității de joncțiune și influenței curentului de recuperare inversă, acestea funcționează la viteze foarte mari de schimbare a tensiunii și a curentului, rezultând în oscilație de înaltă frecvență. Deoarece redresorul și diodele de rulare liberă sunt în general aproape de linia de ieșire de putere, interferențele de înaltă frecvență pe care le generează este cel mai probabil să fie transmisă prin linia de ieșire DC.
Pentru a îmbunătăți factorul de putere, sursele de alimentare cu comutație de comunicare adoptă circuite active de corecție a factorului de putere. În același timp, pentru a îmbunătăți eficiența și fiabilitatea circuitelor și pentru a reduce stresul electric al dispozitivelor de alimentare, tehnologia de comutare soft este utilizată pe scară largă. Dintre acestea, tehnologia de comutare cu zero tensiune, zero curent sau zero tensiune zero curent este cea mai utilizată. Această tehnologie reduce foarte mult interferențele electromagnetice generate de dispozitivele de comutare. Cu toate acestea, circuitele de absorbție fără pierderi cu comutare ușoară folosesc în mare parte l și c pentru transferul de energie și folosesc proprietățile conductive unidirecționale ale diodelor pentru a obține conversia unidirecțională a energiei. Prin urmare, diodele din circuitul rezonant au devenit o sursă majoră de interferență electromagnetică.
În sursele de alimentare cu comutație de comunicație, inductoarele și condensatorii de stocare a energiei sunt, în general, utilizați pentru a forma circuite de filtrare l și c pentru a filtra semnalele de interferență în modul diferențial și în modul comun și pentru a converti semnalele de unde pătrate AC în semnale DC netede. Datorită capacității distribuite a bobinei inductorului, frecvența de auto-rezonanță a bobinei inductorului este redusă, ceea ce face ca un număr mare de semnale de interferență de înaltă frecvență să treacă prin bobina inductorului și să se propagă în exterior de-a lungul liniei de alimentare CA sau a liniei de ieșire CC. . Pe măsură ce frecvența semnalului de interferență crește, capacitatea și efectul de filtrare al condensatorului de filtru continuă să scadă din cauza efectului inductanței plumbului. Până când ajunge peste frecvența de rezonanță, își pierde complet funcția de condensator și devine inductiv. Utilizarea necorespunzătoare a condensatoarelor de filtru și cablurile excesiv de lungi sunt, de asemenea, cauze ale interferențelor electromagnetice.
