Elektromagnetische compatibiliteit van schakelvoedingen
De redenen voor de problemen met de elektromagnetische compatibiliteit die worden veroorzaakt door schakelende voedingen zijn behoorlijk ingewikkeld, omdat ze werken onder schakelomstandigheden met hoge spanning en hoge stroomsterkte. In termen van de elektromagnetische eigenschappen van de hele machine zijn er voornamelijk gemeenschappelijke impedantiekoppeling, lijn-naar-lijnkoppeling, elektrische veldkoppeling, magnetische veldkoppeling en elektromagnetische golfkoppeling. De gemeenschappelijke impedantiekoppeling is hoofdzakelijk de elektrische gemeenschappelijke impedantie tussen de storingsbron en het gestoorde lichaam, waardoor het storingssignaal het gestoorde lichaam binnenkomt. Lijn-naar-lijn koppeling is voornamelijk het onderling koppelen van draden of PCB-lijnen die door parallelle bedrading storingsspanning en -stroom genereren. De elektrische veldkoppeling is voornamelijk te wijten aan het bestaan van het potentiaalverschil, dat de veldkoppeling van het geïnduceerde elektrische veld met het verstoorde lichaam genereert. Magnetische veldkoppeling heeft hoofdzakelijk betrekking op de koppeling van het laagfrequente magnetische veld dat wordt gegenereerd nabij de hoogstroompulsvoedingslijn met het storende object. Koppeling van elektromagnetische velden is voornamelijk te wijten aan de hoogfrequente elektromagnetische golven die worden gegenereerd door pulserende spanning of stroom die door de ruimte naar buiten straalt, en koppelt aan het overeenkomstige verstoorde lichaam. Eigenlijk is niet iedere koppelmethode strikt te onderscheiden, maar ligt de nadruk wel anders.
Bij de schakelende voeding werkt de hoofdstroomschakelbuis in een hoogfrequente schakelmodus bij een zeer hoge spanning. De schakelspanning en schakelstroom liggen dicht bij blokgolven. Uit de spectrumanalyse blijkt dat het blokgolfsignaal rijke harmonischen van hoge orde bevat. Het frequentiespectrum van de hogere harmonische kan meer dan 1000 maal de blokgolffrequentie bereiken. Tegelijkertijd worden, als gevolg van de lekinductantie en de verdeelde capaciteit van de vermogenstransformator en de niet-ideale werkstatus van het hoofdstroomschakelapparaat, vaak hoogfrequente en hoogspanningspiekharmonische oscillaties gegenereerd wanneer de hoge frequentie wordt in- of uitgeschakeld . De hogere harmonischen die door de harmonische oscillatie worden gegenereerd, worden via de verdeelde capaciteit tussen de schakelbuis en de straler naar het interne circuit overgebracht of via de straler en de transformator naar de ruimte gestraald. Ook schakeldiodes die worden gebruikt voor gelijkrichting en vrijloop zijn een belangrijke oorzaak van hoogfrequente storingen. Omdat de gelijkricht- en vrijloopdiodes in de hoogfrequente schakeltoestand werken, zorgen het bestaan van de parasitaire inductie van de draden van de diodes, het bestaan van de junctiecapaciteit en de invloed van de omgekeerde herstelstroom ervoor dat deze op een zeer hoge snelheid werkt. spannings- en stroomveranderingssnelheid, en produceren hoogfrequente oscillaties. De gelijkricht- en vrijloopdiodes bevinden zich over het algemeen dichter bij de uitgangslijn van de voeding, en de hoogfrequente storingen die daardoor worden gegenereerd, worden hoogstwaarschijnlijk via de DC-uitgangslijn overgedragen. Om de arbeidsfactor te verbeteren, maakt de schakelende voeding gebruik van een actief arbeidsfactorcorrectiecircuit. Tegelijkertijd wordt, om de efficiëntie en betrouwbaarheid van het circuit te verbeteren en de elektrische spanning van het voedingsapparaat te verminderen, een groot aantal zachte schakeltechnologieën gebruikt. Hiervan wordt de nulspannings-, nulstroom- of nulspanning/nulstroom-schakeltechnologie het meest gebruikt. Deze technologie vermindert de elektromagnetische storing die wordt gegenereerd door schakelapparaten aanzienlijk. De meeste zacht schakelende, niet-destructieve absorptiecircuits gebruiken echter L en C om energie over te dragen, en gebruiken de unidirectionele geleidbaarheid van diodes om unidirectionele energieconversie te realiseren. Daarom worden de diodes in het resonantiecircuit een belangrijke bron van elektromagnetische storingen.
Schakelende voedingen maken over het algemeen gebruik van inductoren en condensatoren voor energieopslag om L- en C-filtercircuits te vormen om differentiële en common-mode-storingssignalen te filteren. Als gevolg van de verdeelde capaciteit van de inductorspoel wordt de zelfresonantiefrequentie van de inductorspoel verminderd, zodat een groot aantal hoogfrequente storingssignalen door de inductorspoel gaan en zich naar buiten voortplanten langs de AC-voedingslijn of de DC-uitgang. lijn. Naarmate de frequentie van het verstoringssignaal stijgt, zullen de capaciteit en het filtereffect van de filtercondensator voortdurend afnemen als gevolg van de inductie van de voedingsdraad, en zelfs leiden tot veranderingen in de parameters van de condensator, wat ook een oorzaak is van elektromagnetische verstoring.
