Oorzaken van elektromagnetische compatibiliteit veroorzaakt door schakelende voedingen
De 24V-schakelende voeding werkt in een schakelende toestand met hoge spanning en grote stroom, en de redenen voor problemen met de elektromagnetische compatibiliteit zijn behoorlijk ingewikkeld. Van de elektromagnetische compatibiliteit van de hele machine zijn er voornamelijk gemeenschappelijke impedantiekoppeling, lijn-naar-lijnkoppeling, elektrische veldkoppeling en magnetische veldkoppeling elektromagnetische golfkoppeling. De drie elementen van elektromagnetische compatibiliteit zijn: interferentiebron, voortplantingspad en verstoord object. Gemeenschappelijke impedantiekoppeling is voornamelijk de gemeenschappelijke elektrische impedantie tussen de interferentiebron en het interfererende object, waardoor het interfererende signaal het interfererende object binnenkomt. Lijn-naar-lijnkoppeling is vooral het onderling koppelen van draden of PCB-leidingen die door parallelle bedrading stoorspanningen en stoorstromen genereren.
Koppeling van elektrische velden is voornamelijk te wijten aan het bestaan van een potentiaalverschil en de koppeling van het geïnduceerde elektrische veld aan het verstoorde lichaam. Magnetische veldkoppeling is voornamelijk de koppeling van het laagfrequente magnetische veld dat wordt gegenereerd nabij de hoogstroompulsvoedingslijn met het storende object. De elektromagnetische veldkoppeling wordt voornamelijk veroorzaakt door de hoogfrequente elektromagnetische golven die worden gegenereerd door pulserende spanning of stroom, die naar buiten uitstralen door de ruimte en koppeling veroorzaken met het overeenkomstige verstoorde lichaam. In feite is niet elke koppelmethode strikt te onderscheiden, maar ligt de focus anders.
Bij de 24V schakelende voeding werkt de hoofdschakelaarbuis in een hoogfrequente schakelmodus bij een zeer hoge spanning. De schakelspanning en schakelstroom liggen dicht bij blokgolven. Uit spectrumanalyse is bekend dat het blokgolfsignaal rijke harmonischen van hoge orde bevat. Het spectrum van deze harmonische van hoge orde kan meer dan 1000 keer de blokgolffrequentie bereiken. Tegelijkertijd treden er, als gevolg van de lekinductantie en de verdeelde capaciteit van de vermogenstransformator en de niet-ideale werkomstandigheden van het hoofdstroomschakelapparaat, vaak hoogfrequente en hoogspanning piekharmonische oscillaties op bij het in- of uitschakelen bij hoge temperaturen. frequenties. Deze harmonische oscillatie genereert hogere orde. Harmonieën worden in het interne circuit geïntroduceerd via de verdeelde capaciteit tussen de schakelbuis en de straler of via de straler en transformator naar de ruimte uitgestraald.
Het wordt gebruikt in gelijkricht- en vrijloopdiodes en is ook een belangrijke oorzaak van hoogfrequente interferentie. Omdat de gelijkrichter- en vrijloopdiodes in een hoogfrequente schakeltoestand werken, vanwege het bestaan van de parasitaire inductantie van de diode, de junctiecapaciteit en de invloed van de omgekeerde herstelstroom, werken ze onder zeer hoge spannings- en stroomveranderingssnelheden, en produceren hoogfrequente oscillaties. Omdat de gelijkrichter en vrijloopdiodes zich doorgaans dicht bij de uitgangslijn bevinden, wordt de hoogfrequente interferentie die ze genereren gemakkelijk via de DC-uitgangslijn overgedragen.
Om de arbeidsfactor van de 24V-schakelende voeding te verbeteren, worden positieve circuits met actieve arbeidsfactor gebruikt. Tegelijkertijd wordt zachte schakeltechnologie op grote schaal gebruikt om de efficiëntie en betrouwbaarheid van circuits te verbeteren en de elektrische spanning van stroomapparaten te verminderen. Onder hen is de nulspannings-, nulstroom- of nulstroomschakeltechnologie de meest gebruikte. Deze technologie vermindert de elektromagnetische interferentie die wordt gegenereerd door schakelapparaten aanzienlijk. De meeste verliesvrije absorptiecircuits met zachte schakeling gebruiken echter L en C voor energieoverdracht, en gebruiken de unidirectionele geleidingsprestaties van diodes om unidirectionele energieconversie te bereiken. Daarom zijn de diodes in het resonantiecircuit een belangrijke bron van elektromagnetische interferentie geworden.
In 24V-schakelende voedingen worden over het algemeen energieopslaginductoren en condensatoren gebruikt om L- en C-filtercircuits te vormen om differentiële modus- en common-mode-interferentiesignalen te filteren, en AC-blokgolfsignalen om te zetten in vloeiende DC-signalen. Als gevolg van de verdeelde capaciteit van de inductorspoel wordt de zelfresonantiefrequentie van de inductorspoel verminderd, waardoor een groot aantal hoogfrequente interferentiesignalen door de inductorspoel gaan en zich naar buiten voortplanten langs de AC-voedingslijn of de DC-uitgangslijn. . Naarmate de frequentie van het interferentiesignaal toeneemt, blijven de capaciteit en het filtereffect van de filtercondensator afnemen als gevolg van het effect van de leidinginductie. Totdat de resonantiefrequentie boven de resonantiefrequentie ligt, verliest de condensator zijn functie volledig en wordt hij inductief. Onjuist gebruik van filtercondensatoren en te lange kabels zijn ook oorzaken van elektromagnetische interferentie.
Vanwege de hoge vermogensdichtheid en hoge mate van intelligentie van de 24V-schakelende voeding is deze uitgerust met een MCU-microprocessor. Daarom kan het variëren van spanningssignalen zo hoog als bijna kilovolt tot spanningssignalen zo laag als een paar volt; van hoogfrequente digitale signalen tot laagfrequente analoge signalen. De veldverdeling binnen de signaal- en voeding is behoorlijk complex. Onredelijke PCB-bedrading, onredelijk structureel ontwerp, onredelijke ingangsfiltering van de stroomlijn, onredelijke bedrading van de ingangs- en uitgangsstroomlijn en een onredelijk ontwerp van de CPU en detectiecircuits zullen allemaal leiden tot onstabiele systeemwerking of problemen zoals elektrostatische ontlading en snelle elektrische transiënten. Variabele impulsstoten, blikseminslagen, overspanningen en geleidingsinterferentie, stralingsinterferentie en vermindering van de immuniteit voor uitgestraalde elektromagnetische velden.
