A kapcsolóüzemű tápegységek okozta elektromágneses kompatibilitási problémák okai
A nagyfeszültségű és nagyáramú kapcsolási állapotban működő 24 V-os kapcsolóüzemű tápegységek által okozott elektromágneses kompatibilitási problémák okai meglehetősen összetettek. Az egész gép elektromágneses kompatibilitását tekintve elsősorban több típus létezik: közös impedancia csatolás, vonal-vonal csatolás, elektromos tércsatolás, mágneses tércsatolás és elektromágneses hullámcsatolás. Az elektromágneses kompatibilitás által generált három elem: zavarforrás, terjedési út és zavart tárgy. A közös impedancia csatolás elsősorban a zavarforrás és a zavart tárgy közötti közös impedancia az elektromos térben, amelyen keresztül a zavarjel a zavart tárgyba jut. A vonalközi csatolás főként a vezetékek vagy NYÁK-vonalak közötti kölcsönös csatolásra vonatkozik, amelyek zavaró feszültséget és zavaró áramot generálnak párhuzamos huzalozás miatt.
Az elektromos tércsatolás főként a potenciálkülönbség meglétének köszönhető, amely indukált elektromos tércsatolást generál a zavart testtel. A mágneses tércsatolás főként a nagyáramú impulzusú tápvezetékek közelében generált alacsony-frekvenciás mágneses mezők zavart tárgyakhoz való kapcsolását jelenti. Az elektromágneses tércsatolás főként a pulzáló feszültség vagy áram által generált nagy-frekvenciás elektromágneses hullámoknak köszönhető, amelyek a téren keresztül kifelé sugároznak, és párosulnak a megfelelő zavart testtel. Valójában az egyes csatolási módokat nem lehet szigorúan megkülönböztetni, csak a hangsúly más.
A 24 V-os kapcsolóüzemű tápegységben a fő teljesítménykapcsoló tranzisztor nagy-frekvenciás kapcsolási módban működik magas feszültség mellett. A kapcsolási feszültség és áram közel a négyszöghullámokhoz. A spektrális elemzésből ismert, hogy a négyszögjelben gazdag, magas-rendű harmonikusok vannak, és ezeknek a harmonikusoknak a spektruma elérheti a négyszöghullám frekvenciájának több mint 1000-szeresét. Ugyanakkor a teljesítménytranszformátor szivárgási induktivitása és elosztott kapacitása, valamint a fő teljesítménykapcsoló készülékek nem ideális működési állapota miatt gyakran nagy-frekvenciás és nagy{8}}feszültségű csúcsharmonikus rezgések keletkeznek nagyfrekvenciás be- és kikapcsolásakor. Az ezen felharmonikus rezgések által generált magas{10}rendű harmonikusok a kapcsolócső és a hűtőborda közötti megosztott kapacitáson keresztül a belső áramkörbe kerülnek, vagy a hűtőbordán és a transzformátoron keresztül kisugároznak a térbe.
Egyenirányító és szabadonfutó diódákhoz használják, és a magas{0}}frekvenciás zavarok egyik fontos oka is. Az egyenirányító és szabadonfutó diódák nagy-frekvenciás kapcsolási állapotban történő működése miatt a diódavezetékek parazita induktivitása és csomóponti kapacitása, valamint a fordított visszanyerő áram hatása miatt nagy feszültség- és áramváltozási sebességgel működnek, és nagy{3}}frekvenciás rezgéseket generálnak. Mivel az egyenirányító és a szabadonfutó diódák közel vannak a teljesítmény-kimeneti vezetékhez, az általuk generált magas{5}}frekvenciás zavarok könnyen továbbíthatók az egyenáramú kimeneti vonalon.
A 24 V-os kapcsolóüzemű tápegységek teljesítménytényezőjének javítása érdekében aktív teljesítménytényezős pozitív áramköröket használnak. Ugyanakkor az áramkör hatékonyságának és megbízhatóságának javítása, valamint az erősáramú eszközök elektromos igénybevételének csökkentése érdekében számos lágy kapcsolási technológiát alkalmaztak. A nulla feszültség, nulla áram vagy nulla áram kapcsolási technológiáját széles körben használják. Ez a technológia nagymértékben csökkenti a kapcsolókészülékek által keltett elektromágneses zavarokat. A lágykapcsolós veszteségmentes abszorpciós áramkörök azonban többnyire L-t és C-t használnak az energiaátvitelhez, és a diódák egyirányú vezetőképességét használják az egyirányú energiaátalakítás eléréséhez. Ezért a rezonáns áramkörben lévő diódák az elektromágneses zavarok fő forrásává válnak.
