A kapcsolóüzemű tápegység okozta elektromágneses összeférhetőség okai
A 24 V-os kapcsolóüzemű tápegység nagyfeszültségű és nagyáramú kapcsolási állapotban működik, az elektromágneses kompatibilitási problémák okai meglehetősen bonyolultak. Az egész gép elektromágneses kompatibilitásából elsősorban többféle közös impedancia csatolás, vonalcsatolás, elektromos tércsatolás és mágneses tércsatolás elektromágneses hullámcsatolás létezik. Az elektromágneses kompatibilitás három eleme: a zavarforrás, a terjedési út és a zavart tárgy. A közös impedancia csatolás főként a forrás és a tárgy közötti közös impedancia, amelyen keresztül a jel bejuthat a tárgyba. A vonal-vonal csatolás főként olyan vezetékek vagy NYÁK-vonalak kölcsönös csatolására vonatkozik, amelyek párhuzamos huzalozás miatt zavaró feszültséget és zavaró áramot generálnak.
Az elektromos tércsatolás főként a potenciálkülönbség meglétéből adódik, és az indukált elektromos tér a zavart tárgyhoz kapcsolódik. A mágneses tércsatolás főként a nagy áramerősségű impulzusvezeték közelében keletkező alacsony frekvenciájú mágneses mező csatolása a karcoló tárgyhoz. Az elektromágneses tér csatolása elsősorban a pulzáló feszültség vagy áram által keltett nagyfrekvenciás elektromágneses hullámnak köszönhető, amely a téren keresztül kifelé sugárzik és összekapcsolja a megfelelő zavart tárgyat. Valójában az egyes csatolási módokat nem lehet szigorúan megkülönböztetni, de a hangsúly más.
A 24V-os kapcsolóüzemű tápegységben a főkapcsolócső nagyfrekvenciás kapcsolási módban, nagyon nagy feszültségen működik, a kapcsolási feszültség és kapcsolóáram közel négyszöghullámhoz. A spektrumanalízisből ismert, hogy a négyszögjelben gazdag magasabb harmonikusok vannak, és a magasabb harmonikusok spektruma a négyszöghullám frekvenciájának több mint 1000-szeresét is elérheti. Ugyanakkor a teljesítménytranszformátor szivárgási induktivitása és elosztott kapacitása, valamint a fő teljesítménykapcsoló készülék nem ideális működési állapota miatt gyakran előfordul nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű csúcsharmonikus rezgés, amikor a nagyfrekvenciát bekapcsolják, ill. ki, és az e felharmonikus rezgés által keltett magasabb harmonikusok a kapcsolócső és a radiátor közötti megosztott kapacitáson keresztül a belső áramkörbe kerülnek, vagy a radiátoron és a transzformátoron keresztül a térbe sugároznak.
A nagyfrekvenciás interferencia fontos okai az egyenirányításra és a szabadonfutásra használt diódák is. Mivel az egyenirányító és a szabadonfutó diódák nagyfrekvenciás kapcsolási állapotban működnek, az ólom parazita induktivitás, a csomóponti kapacitás és a fordított visszaállító áram hatása miatt nagyon nagy feszültség- és áramváltozási sebességgel működnek, és magas frekvenciát állítanak elő. rezgés. Mivel az egyenirányító és a szabadonfutó dióda általában közel van a teljesítmény kimeneti vonalhoz, az általuk generált nagyfrekvenciás interferencia könnyen átvihető a DC kimeneti vonalon.
A 24 V-os kapcsolóüzemű tápegység teljesítménytényezőjének javítása érdekében aktív teljesítménytényező-korrekciós áramköröket alkalmaznak. Ugyanakkor az áramkör hatékonyságának és megbízhatóságának javítása, valamint az erősáramú eszközök elektromos igénybevételének csökkentése érdekében számos lágy kapcsolási technológiát alkalmaznak. Közülük a nulla feszültség, nulla áram vagy nulla áram kapcsolási technológiát széles körben használják. Ez a technológia nagymértékben csökkenti a kapcsolókészülékek által keltett elektromágneses interferenciát. A legtöbb lágy kapcsolású veszteségmentes abszorpciós áramkör azonban L és C jeleket használ az energia átvitelére, és a diódák egyirányú vezetőképességét használja az egyirányú energiaátalakítás megvalósítására. Ezért a rezonáns áramkörben lévő diódák az elektromágneses interferencia fő forrásává válnak.
A 24 V-os kapcsolóüzemű tápegységben az L és C szűrőáramkörök általában energiatároló induktorokból és kondenzátorokból állnak, amelyek képesek kiszűrni a differenciális és közös módú interferencia jeleket, és a váltakozó áramú négyszögjeleket sima egyenáramú jelekké alakítani. Az induktivitás tekercs elosztott kapacitása miatt az induktív tekercs önrezonancia frekvenciája csökken, így nagyszámú nagyfrekvenciás interferenciajel halad át az induktivitás tekercsen, és terjed kifelé a váltóáramú tápvezetéken vagy az egyenáramú kimeneti vonalon. . A zavaró jelfrekvencia növelésével a szűrőkondenzátor kapacitása és szűrőhatása a vezetékinduktivitás hatására folyamatosan csökken, amíg a rezonanciafrekvencia fölé nem kerül, teljesen elveszíti funkcióját és induktívvá válik. A szűrőkondenzátorok nem megfelelő használata és a túl hosszú vezetékek szintén elektromágneses interferenciát okoznak.
Az MCU mikroprocesszoros 24 V-os kapcsolóüzemű tápegység nagy teljesítménysűrűsége és nagy intelligenciája miatt a feszültségjel magastól közel ezer voltig akár több volt is lehet. A nagyfrekvenciás digitális jelektől az alacsony frekvenciájú analóg jelekig a tápegységen belüli téreloszlás meglehetősen bonyolult. A PCB indokolatlan bekötése, ésszerűtlen szerkezeti kialakítás, a tápkábel ésszerűtlen bemeneti szűrése, a bemeneti és kimeneti tápkábel ésszerűtlen huzalozása, valamint a CPU és az érzékelési áramkör ésszerűtlen kialakítása mind instabil rendszerműködéshez vagy a kisugárzott elektromágneses mezők, mint pl. elektrosztatikus kisülés, elektromos gyors tranziens, villámcsapás, túlfeszültség és vezetési interferencia, sugárzási interferencia.
