Przyczyny kompatybilności elektromagnetycznej spowodowane przełączaniem zasilania
Przyczyna problemów z kompatybilnością elektromagnetyczną spowodowaną zasilaczem impulsowym 24 V pracującym w stanie przełączania wysokiego napięcia i dużego prądu jest dość złożona. Z punktu widzenia kompatybilności elektromagnetycznej całej maszyny występuje głównie sprzężenie impedancyjne, sprzężenie między liniami, sprzężenie pola elektrycznego, sprzężenie pola magnetycznego i sprzężenie fali elektromagnetycznej. Trzy elementy kompatybilności elektromagnetycznej to: źródło drapania, przenoszenie patogenów i zaburzenie ciała. Wspólne sprzężenie oporowe odnosi się głównie do wspólnej impedancji elektrycznej pomiędzy źródłem zakłócenia a zakłócanym obiektem, przez którą sygnał zakłócenia przedostaje się do zakłócanego obiektu. Sprzężenie między liniami odnosi się głównie do wzajemnego sprzężenia przewodów lub przewodów PCB, które generują napięcie zarysowania i prąd zarysowania w wyniku równoległego okablowania.
Sprzężenie pola elektrycznego wynika głównie z obecności różnic potencjałów, w wyniku czego dochodzi do sprzężenia indukowanych pól elektrycznych z zaburzonym ciałem. Sprzężenie pola magnetycznego odnosi się głównie do sprzężenia pól magnetycznych niskiej częstotliwości generowanych w pobliżu impulsowych linii elektroenergetycznych o wysokim natężeniu prądu z obiektem zakłócającym. Sprzężenie pola elektromagnetycznego jest powodowane głównie przez fale elektromagnetyczne o wysokiej częstotliwości generowane przez pulsujące napięcie lub prąd, które promieniują na zewnątrz w przestrzeni i łączą odpowiednie zaburzone ciało. W rzeczywistości nie można ściśle rozróżnić każdej metody łączenia, a jedynie z różnymi celami.
W zasilaczu impulsowym 24 V główny wyłącznik zasilania działa w trybie przełączania wysokiej częstotliwości przy wysokim napięciu. Napięcie i prąd przełączania są zbliżone do fal prostokątnych. Z analizy widma wiadomo, że sygnał prostokątny zawiera bogate harmoniczne wyższego rzędu, które mogą osiągnąć widmo częstotliwości ponad 1000 razy większe od częstotliwości fali prostokątnej. Jednocześnie, ponieważ indukcyjność rozproszenia i rozproszona pojemność transformatora mocy, a także stan pracy głównego urządzenia przełączającego moc, nie są idealne, gdy wysoka częstotliwość jest włączana lub wyłączana, wysoka częstotliwość i szczyt wysokiego napięcia Często generowane są oscylacje harmoniczne. Harmoniczne wyższego rzędu generowane przez oscylacje harmoniczne są przenoszone do obwodu wewnętrznego poprzez pojemność rozproszoną pomiędzy rurką przełączającą a grzejnikiem lub wypromieniowywane do przestrzeni przez grzejnik i transformator.
Stosowany do diod prostowniczych i prądu stałego, jest także ważnym powodem generowania zakłóceń o wysokiej częstotliwości. Ponieważ prostownik i dioda Flyback pracują w stanie przełączania wysokiej częstotliwości, a także ze względu na istnienie pasożytniczej indukcyjności przewodu diody, pojemności złącza i wpływu prądu zwrotnego powrotnego, pracują one przy bardzo wysokim napięciu i szybkość zmian prądu i wytwarzają oscylacje o wysokiej częstotliwości. Ponieważ prostownik i dioda Flyback znajdują się zazwyczaj blisko linii wyjściowej mocy, generowane przez nie zakłócenia o wysokiej częstotliwości będą najprawdopodobniej przesyłane przez linię wyjściową prądu stałego.
W celu poprawy współczynnika mocy zasilaczy impulsowych 24V stosuje się aktywne układy korekcji współczynnika mocy. Jednocześnie, aby poprawić wydajność i niezawodność obwodu oraz zmniejszyć naprężenia elektryczne urządzeń zasilających, przyjęto dużą liczbę technologii miękkiego przełączania. Wśród nich najczęściej stosowana jest technologia przełączania zerowego napięcia, zerowego prądu lub zerowego prądu. Technologia ta znacznie redukuje zakłócenia elektromagnetyczne generowane przez urządzenia przełączające. Jednak bezstratne obwody absorpcyjne z miękkim przełączaniem wykorzystują głównie L i C do przenoszenia energii, wykorzystując jednokierunkową przewodność diod w celu uzyskania jednokierunkowej konwersji energii. Dlatego diody w tym obwodzie rezonansowym stają się głównym źródłem zakłóceń elektromagnetycznych.
W zasilaczach impulsowych 24 V cewki i kondensatory magazynujące energię są zwykle używane do tworzenia obwodów filtrujących L i C w celu filtrowania sygnałów zakłócających różnicowych i sygnału wspólnego oraz do przekształcania sygnałów prostokątnych prądu przemiennego na gładkie sygnały prądu stałego. Ze względu na rozproszoną pojemność cewki indukcyjnej, cewka indukcyjna
