A kapcsolóüzemű tápegységek elektromágneses kompatibilitása
A kapcsolóüzemű tápegységek okozta elektromágneses kompatibilitási problémák okai meglehetősen bonyolultak, mert nagyfeszültségű és erősáramú kapcsolási körülmények között működnek. Az egész gép elektromágneses tulajdonságait tekintve főként közös impedancia csatolás, vonal-vonal csatolás, elektromos tércsatolás, mágneses tércsatolás és elektromágneses hullámcsatolás létezik. A közös impedancia csatolás elsősorban a zavarforrás és a zavart test közötti elektromos közös impedancia, amelyen keresztül a zavarjel a zavart testbe jut. A vonal-vonal csatolás főként olyan vezetékek vagy NYÁK-vonalak kölcsönös összekapcsolását jelenti, amelyek párhuzamos huzalozás miatt zavarfeszültséget és áramot generálnak. Az elektromos tércsatolás főként a potenciálkülönbség meglétének köszönhető, amely az indukált elektromos tér tércsatolását generálja a zavart testhez. A mágneses tércsatolás főként a nagyáramú impulzusos tápvezeték közelében keletkező alacsony frekvenciájú mágneses térnek a zavaró tárgyhoz való kapcsolását jelenti. Az elektromágneses tér csatolása elsősorban a pulzáló feszültség vagy áram által keltett nagyfrekvenciás elektromágneses hullámoknak köszönhető, amelyek a térben kifelé sugároznak, és kapcsolódnak a megfelelő zavart testhez. Valójában az egyes csatolási módszereket nem lehet szigorúan megkülönböztetni, de a hangsúly más.
A kapcsolóüzemű tápegységben a fő teljesítménykapcsoló cső nagyfrekvenciás kapcsolási módban, nagyon nagy feszültség mellett működik. A kapcsolási feszültség és a kapcsolóáram közel áll a négyszöghullámokhoz. A spektrumelemzés alapján a négyszögjel gazdag, magas rendű harmonikusokat tartalmaz. A magasabb harmonikus frekvenciaspektruma elérheti a négyszöghullám frekvenciájának több mint 1000-szeresét. Ugyanakkor a teljesítménytranszformátor szivárgási induktivitása és elosztott kapacitása, valamint a fő teljesítménykapcsoló készülék nem ideális működési állapota miatt gyakran nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű csúcsharmonikus rezgések keletkeznek a nagyfrekvenciás be- vagy kikapcsolásakor. . A felharmonikus rezgés által keltett magasabb harmonikusok a kapcsolócső és a sugárzó között elosztott kapacitáson keresztül a belső áramkörbe kerülnek, vagy a sugárzón és a transzformátoron keresztül a térbe sugározódnak. A nagyfrekvenciás zavarok fontos okai az egyenirányításra és a szabadonfutásra használt kapcsolódiódák is. Mivel az egyenirányító és a szabadonfutó diódák nagyfrekvenciás kapcsolási állapotban működnek, a diódák vezetékeinek parazita induktivitásának megléte, a csomóponti kapacitás megléte, valamint a visszacsatoló áram hatása nagyon magasan működik. feszültség és áram változási sebessége, és nagyfrekvenciás rezgéseket kelt. Az egyenirányító és a szabadonfutó diódák általában közelebb helyezkednek el a tápegység kimeneti vonalához, és az általuk keltett nagyfrekvenciás zavarok nagy valószínűséggel a DC kimeneti vezetéken keresztül jutnak át. A teljesítménytényező javítása érdekében a kapcsolóüzemű tápegység aktív teljesítménytényező-korrekciós áramkört alkalmaz. Ugyanakkor az áramkör hatékonyságának és megbízhatóságának javítása, valamint a tápegység elektromos igénybevételének csökkentése érdekében számos lágy kapcsolási technológiát alkalmaznak. Közülük a nulla feszültség, nulla áram vagy nulla feszültség/nulla áram kapcsolási technológia a legszélesebb körben alkalmazott. Ez a technológia nagymértékben csökkenti a kapcsolókészülékek által keltett elektromágneses zavarokat. A legtöbb lágy kapcsolású, roncsolásmentes 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 zavarok fő forrásává válnak.
A kapcsolóüzemű tápegységek általában energiatároló induktorokat és kondenzátorokat használnak L és C szűrőáramkörök kialakítására a differenciális és közös módusú zavarjelek szűrésére. Az induktortekercs elosztott kapacitása miatt az induktortekercs önrezonancia frekvenciája csökken, így nagyszámú nagyfrekvenciás zavarjel halad át az induktortekercsen, és terjed kifelé a váltóáramú tápvezetéken vagy az egyenáramú kimeneten. vonal. A zavarjel frekvenciájának emelkedésével a szűrőkondenzátor kapacitása és szűrőhatása a vezetőhuzal induktivitása miatt folyamatosan csökken, sőt a kondenzátor paramétereinek megváltozásához vezet, ami szintén elektromágneses zavarok okozója.
