Motivele pentru care comutarea surselor de alimentare provoacă compatibilitate electromagnetică
Motivele problemelor de compatibilitate electromagnetică cauzate de sursele de alimentare de comutare 24V care funcționează în stări de înaltă tensiune și curent de curent ridicat sunt destul de complexe. În ceea ce privește compatibilitatea electromagnetică a întregii mașini, există în principal mai multe tipuri: cuplarea cu impedanță comună, cuplarea liniei la linie, cuplarea câmpului electric, cuplarea câmpului magnetic și cuplarea undelor electromagnetice. Cele trei elemente generate de compatibilitatea electromagnetică sunt: sursa de perturbare, calea de propagare și obiectul perturbat. Cuplarea cu impedanță comună este în principal impedanța comună între sursa de perturbare și obiectul perturbat în câmpul electric, prin care semnalul de perturbare intră în obiectul perturbat. Cuplarea inter -linii se referă în principal la cuplarea reciprocă între fire sau linii PCB care generează tensiune de perturbare și curent de perturbare datorită 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 cu frecvență joasă generate aproape de linii de putere de impuls de curent ridicat la obiecte perturbate. Cuplarea câmpului electromagnetic se datorează în principal undelor electromagnetice de înaltă frecvență generate de tensiunea sau curentul pulsant, care radiază spre exterior prin spațiu și cuplu cu corpul perturbat corespunzător. De fapt, fiecare metodă de cuplare nu poate fi strict distinsă, doar accentul este diferit.
Într-o sursă de comutare de 24V, principalul tranzistor de comutare a puterii funcționează într-un mod de comutare de înaltă frecvență la tensiuni mari. Tensiunea de comutare și curentul sunt apropiate de undele pătrate. Din analiza spectrală, se știe că semnalul de undă pătrată conține armonice bogate de înaltă ordine, iar spectrul acestor armonice poate atinge de peste 1000 de ori frecvența undei pătrate. În același timp, datorită inductanței de scurgere și a capacității distribuite a transformatorului de putere, precum și a stării de lucru non-ideale a principalelor dispozitive de comutare a puterii, sunt adesea generate oscilații armonice de vârf de înaltă tensiune și de înaltă tensiune. Armonicele de înaltă ordine generate de aceste oscilații armonice sunt transmise circuitului intern prin capacitatea distribuită între tubul de comutare și chiuveta de căldură sau radiați în spațiu prin chiuveta de căldură și transformator.
Folosit pentru rectificare și diode de roată liberă, este, de asemenea, o cauză importantă a perturbării 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. Datorită apropierii de redresor și a diodelor libere de linia de ieșire a puterii, tulburările de înaltă frecvență pe care le generează sunt cel mai probabil transmise prin linia de ieșire DC.
Pentru a îmbunătăți factorul de putere al surselor de alimentare de comutare 24V, se folosesc circuite pozitive ale factorului 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 moale. Tensiunea zero, curentul zero sau tehnologia de comutare a curentului zero este utilizată pe scară largă. Această tehnologie reduce considerabil perturbarea electromagnetică generată de dispozitivele de comutare. Cu toate acestea, circuitele de absorbție fără pierderi moi folosesc în mare parte 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 perturbare electromagnetică.
