Introduksjon til elektromagnetisk kompatibilitet for byttestrømforsyninger
Årsakene til problemer med elektromagnetisk kompatibilitet forårsaket av bytte av strømforsyninger som opererer under høyspennings- og høystrømskoblingsforhold er ganske komplekse. Når det gjelder de elektromagnetiske egenskapene til hele maskinen, er det hovedsakelig flere typer: vanlig impedanskobling, linje til linje kobling, elektrisk feltkobling, magnetisk feltkobling og elektromagnetisk bølgekobling. Felles impedanskobling refererer hovedsakelig til den felles impedansen mellom forstyrrelseskilden og det forstyrrede objektet elektrisk, gjennom hvilken forstyrrelsessignalet kommer inn i det forstyrrede objektet. Linje til linje kobling refererer hovedsakelig til den gjensidige koblingen mellom ledninger eller PCB ledninger som genererer forstyrrelsesspenning og strøm på grunn av parallell ledning. Elektrisk feltkobling er hovedsakelig på grunn av tilstedeværelsen av potensialforskjell, som genererer indusert elektrisk feltkobling på den forstyrrede kroppen. Magnetisk feltkobling refererer hovedsakelig til koblingen av lavfrekvente magnetiske felt generert nær høystrømspulsledninger til forstyrrende objekter. Elektromagnetisk feltkobling skyldes hovedsakelig høyfrekvente elektromagnetiske bølger generert av pulserende spenning eller strøm som stråler utover gjennom rommet, noe som resulterer i kobling med den tilsvarende forstyrrede kroppen. Faktisk kan hver koblingsmetode ikke skilles strengt, bare med forskjellige fokus.
I en svitsjingsstrømforsyning fungerer hovedstrømbryteren i en høyfrekvent svitsjemodus ved høy spenning, og svitsjespenningen og strømmen er nær firkantbølger. Fra spektrumanalyse er det kjent at firkantbølgesignaler inneholder rike høyordens harmoniske. Spekteret til denne høyere ordens harmoniske kan nå over 1000 ganger firkantbølgefrekvensen. På samme tid, på grunn av lekkasjeinduktansen og den distribuerte kapasitansen til krafttransformatoren, samt den ikke-ideelle arbeidstilstanden til hovedstrømbryterenheten, genereres ofte høyfrekvente og høyspente toppharmoniske oscillasjoner når du slår på eller av ved høye frekvenser. De høyordens harmoniske generert av denne harmoniske oscillasjonen overføres til den interne kretsen gjennom den fordelte kapasitansen mellom bryterrøret og kjøleribben, eller stråles ut i rommet gjennom kjøleribben og transformatoren. Koblingsdioder som brukes til likeretting og videreføring er også en viktig årsak til høyfrekvente forstyrrelser. På grunn av den høyfrekvente svitsjetilstanden til likeretteren og frihjulsdiodene, får tilstedeværelsen av parasittisk induktans og koblingskapasitans i diodeledningene, samt påvirkningen av omvendt gjenvinningsstrøm, dem til å operere med høye spennings- og strømendringshastigheter, og generere høyfrekvente svingninger. Likeretter- og frihjulsdioder er vanligvis nær strømutgangslinjen, og høyfrekvente forstyrrelser som genereres av dem vil mest sannsynlig bli overført gjennom DC-utgangslinjen. For å forbedre effektfaktoren bruker byttestrømforsyninger aktive effektfaktorkorreksjonskretser. Samtidig, for å forbedre effektiviteten og påliteligheten til kretsen og redusere det elektriske stresset til kraftenheter, har et stort antall myke svitsjeteknologier blitt tatt i bruk. Blant dem er null spenning, null strøm eller null spenning / null strøm svitsjteknologi den mest brukte. Denne teknologien reduserer i stor grad den elektromagnetiske interferensen som genereres av bytteenheter. Imidlertid bruker de fleste tapsfrie absorpsjonskretser for myke brytere L og C for energioverføring, og utnytter den ensrettede ledningsevnen til diodene for å oppnå ensrettet energikonvertering. Diodene i denne resonanskretsen blir derfor en viktig kilde til elektromagnetisk forstyrrelse.
Byttestrømforsyninger bruker vanligvis energilagringsinduktorer og kondensatorer for å danne L- og C-filtreringskretser, for å oppnå filtrering av differensial- og fellesmodus-forstyrrelsessignaler. På grunn av den distribuerte kapasitansen til induktansspolen, reduseres selvresonansfrekvensen til induktansspolen, noe som resulterer i et stort antall høyfrekvente forstyrrelsessignaler som passerer gjennom induktansspolen og forplanter seg utover langs vekselstrømsledningen eller DC-utgangslinjen. Ettersom frekvensen til forstyrrelsessignalet øker i filterkondensatoren, fører effekten av ledningsinduktansen til en kontinuerlig reduksjon i kapasitans og filtreringseffekt, og til og med endringer i kondensatorparametere, som også er en grunn til elektromagnetisk interferens.
