Kompatybilność elektromagnetyczna zasilacza
Przyczyny problemów z kompatybilnością elektromagnetyczną powodowanych przez zasilacze impulsowe są dość skomplikowane, ponieważ pracują one w warunkach przełączania wysokiego napięcia i dużego prądu. Pod względem właściwości elektromagnetycznych całej maszyny występuje głównie wspólne sprzężenie impedancji, sprzężenie linia-linia, sprzężenie pola elektrycznego, sprzężenie pola magnetycznego i sprzężenie fali elektromagnetycznej. Wspólne sprzężenie impedancyjne to głównie wspólna impedancja elektryczna między źródłem zakłócenia a zakłóconym ciałem, przez którą sygnał zakłócający wchodzi do zakłóconego ciała. Sprzężenie linia-linia to głównie wzajemne sprzężenie przewodów lub linii PCB, które generują zakłócenia napięciowe i prądowe w wyniku równoległego okablowania. Sprzężenie pola elektrycznego wynika głównie z istnienia różnicy potencjałów, która generuje sprzężenie pola indukowanego pola elektrycznego z zaburzonym ciałem. Sprzężenie pola magnetycznego odnosi się głównie do sprzężenia pola magnetycznego o niskiej częstotliwości generowanego w pobliżu wysokoprądowej impulsowej linii energetycznej z obiektem zakłócającym. Sprzężenie pola elektromagnetycznego jest głównie spowodowane falami elektromagnetycznymi o wysokiej częstotliwości generowanymi przez pulsujące napięcie lub prąd promieniujący na zewnątrz w przestrzeni i sprzężeniem z odpowiednim zakłóconym ciałem. W rzeczywistości nie można dokładnie rozróżnić każdej metody łączenia, ale nacisk jest inny.
W zasilaczu impulsowym główna rura przełączająca zasilanie pracuje w trybie przełączania wysokiej częstotliwości przy bardzo wysokim napięciu. Napięcie przełączania i prąd przełączania są zbliżone do fal prostokątnych. Z analizy widma wynika, że sygnał fali prostokątnej zawiera bogate harmoniczne wyższego rzędu. Widmo częstotliwości wyższych harmonicznych może osiągnąć ponad 1000 razy częstotliwość fali prostokątnej. Jednocześnie, ze względu na indukcyjność upływu i rozproszoną pojemność transformatora mocy oraz nieidealny stan roboczy głównego urządzenia przełączającego zasilanie, często generowane są oscylacje harmoniczne o wysokiej częstotliwości i szczytowym napięciu, gdy wysoka częstotliwość jest włączana lub wyłączana . Wyższe harmoniczne generowane przez oscylacje harmoniczne są przekazywane do obwodu wewnętrznego poprzez rozłożoną pojemność między rurą przełącznika a radiatorem lub wypromieniowywane do przestrzeni przez radiator i transformator. Ważną przyczyną zakłóceń o wysokiej częstotliwości są również diody przełączające stosowane do prostowania i gaszenia. Ponieważ diody prostownicza i jednokierunkowa pracują w stanie przełączania o wysokiej częstotliwości, istnienie indukcyjności pasożytniczej wyprowadzenia diody, istnienie pojemności złącza oraz wpływ wstecznego prądu zwrotnego powodują, że pracuje ona przy bardzo wysokich napięciach i szybkość zmian prądu i wytwarzają oscylacje o wysokiej częstotliwości. Diody prostownicze i jednokierunkowe są na ogół bliżej linii wyjściowej zasilacza, a generowane przez nie zakłócenia o wysokiej częstotliwości są najprawdopodobniej przenoszone przez linię wyjściową prądu stałego. Aby poprawić współczynnik mocy, zasilacz impulsowy przyjmuje aktywny obwód korekcji współczynnika mocy. Jednocześnie, aby poprawić wydajność i niezawodność obwodu oraz zmniejszyć obciążenie elektryczne urządzenia zasilającego, stosuje się dużą liczbę technologii miękkiego przełączania. Wśród nich najczęściej stosowana jest technologia przełączania zerowego napięcia, zerowego prądu lub zerowego napięcia/prądu zerowego. Technologia ta znacznie zmniejsza zakłócenia elektromagnetyczne generowane przez urządzenia przełączające. Jednak większość nieniszczących obwodów absorpcyjnych z miękkim przełączaniem wykorzystuje L i C do przesyłania energii oraz wykorzystuje jednokierunkową przewodność diod do realizacji jednokierunkowej konwersji energii. Dlatego diody w obwodzie rezonansowym stają się głównym źródłem zakłóceń elektromagnetycznych.
Zasilacze impulsowe na ogół wykorzystują cewki indukcyjne i kondensatory do magazynowania energii w celu utworzenia obwodów filtrów L i C w celu filtrowania sygnałów zakłócających w trybie różnicowym i wspólnym. Ze względu na rozproszoną pojemność cewki indukcyjnej częstotliwość rezonansu własnego cewki indukcyjnej jest zmniejszona, dzięki czemu duża liczba sygnałów zakłócających o wysokiej częstotliwości przechodzi przez cewkę indukcyjną i rozchodzi się na zewnątrz wzdłuż linii zasilania AC lub wyjścia DC linia. Wraz ze wzrostem częstotliwości sygnału zakłócającego wpływ indukcyjności ołowiu kondensatora filtrującego prowadzi do ciągłego spadku pojemności i efektu filtrowania, a nawet prowadzi do zmian parametrów kondensatora, co jest również przyczyną zaburzeń elektromagnetycznych.
