Elektromagnetická kompatibilita spínaných napájecích zdrojů
Důvody problémů s elektromagnetickou kompatibilitou způsobených spínanými napájecími zdroji jsou poměrně komplikované, protože pracují za podmínek spínání vysokého napětí a vysokého proudu. Z hlediska elektromagnetických vlastností celého stroje se jedná především o běžnou impedanční vazbu, linkovou vazbu, vazbu elektrického pole, vazbu magnetického pole a vazbu elektromagnetické vlny. Společná impedanční vazba je především elektrická společná impedance mezi zdrojem rušení a rušeným tělesem, přes kterou do rušeného tělesa vstupuje rušivý signál. Linková vazba je především vzájemná vazba vodičů nebo linek PCB, které generují rušivé napětí a proud v důsledku paralelního zapojení. Vazba elektrického pole je způsobena především existencí rozdílu potenciálů, který generuje vazbu indukovaného elektrického pole na narušené těleso. Vazba magnetického pole se týká hlavně vazby nízkofrekvenčního magnetického pole generovaného v blízkosti vysokoproudého pulzního elektrického vedení k rušivému objektu. Vazba elektromagnetického pole je způsobena především vysokofrekvenčními elektromagnetickými vlnami generovanými pulzujícím napětím nebo proudem vyzařujícím ven prostorem a vazbou na odpovídající narušené tělo. Ve skutečnosti nelze každou metodu spojování striktně rozlišit, ale důraz je jiný.
Ve spínaném zdroji pracuje hlavní výkonová spínací elektronka ve vysokofrekvenčním spínacím režimu při velmi vysokém napětí. Spínací napětí a spínací proud se blíží obdélníkovým vlnám. Ze spektrální analýzy vyplývá, že obdélníkový signál obsahuje bohaté harmonické vyššího řádu. Frekvenční spektrum vyšších harmonických může dosáhnout více než 1000násobku frekvence obdélníkové vlny. Současně v důsledku svodové indukčnosti a distribuované kapacity výkonového transformátoru a neideálního pracovního stavu hlavního výkonového spínacího zařízení se často při zapnutí nebo vypnutí vysoké frekvence generují vysokofrekvenční a vysokonapěťové špičkové harmonické oscilace. . Vyšší harmonické generované harmonickým kmitáním jsou přenášeny do vnitřního obvodu prostřednictvím distribuované kapacity mezi spínací trubicí a zářičem nebo vyzařovány do prostoru přes zářič a transformátor. Významnou příčinou vysokofrekvenčního rušení jsou také spínací diody používané pro usměrnění a volnoběh. Protože usměrňovací a volnoběžné diody pracují ve vysokofrekvenčním spínacím stavu, existence parazitní indukčnosti vodičů diod, existence přechodové kapacity a vliv zpětného zotavovacího proudu je činí velmi vysokým rychlost změny napětí a proudu a produkují vysokofrekvenční oscilace. Usměrňovací a volnoběžné diody jsou obecně blíže výstupnímu vedení napájecího zdroje a jimi generované vysokofrekvenční rušení se s největší pravděpodobností přenáší přes výstupní vedení stejnosměrného proudu. Pro zlepšení účiníku využívá spínaný zdroj aktivní obvod korekce účiníku. Současně se pro zlepšení účinnosti a spolehlivosti obvodu a snížení elektrického namáhání výkonového zařízení používá velké množství technologií měkkého spínání. Mezi nimi je nejpoužívanější technologie přepínání nulového napětí, nulového proudu nebo nulového napětí/nulového proudu. Tato technologie výrazně snižuje elektromagnetické rušení generované spínacími zařízeními. Většina nedestruktivních absorpčních obvodů s měkkým spínáním však používá L a C k přenosu energie a využívá jednosměrnou vodivost diod k realizaci jednosměrné přeměny energie. Proto se diody v rezonančním obvodu stávají hlavním zdrojem elektromagnetického rušení.
Spínané napájecí zdroje obecně používají indukční cívky a kondenzátory akumulující energii k vytvoření L a C filtračních obvodů pro filtrování diferenciálních a společných rušivých signálů. V důsledku distribuované kapacity indukční cívky je redukována vlastní rezonanční frekvence indukční cívky, takže velké množství vysokofrekvenčních rušivých signálů prochází indukční cívkou a šíří se směrem ven podél střídavého elektrického vedení nebo stejnosměrného výstupu. čára. Se stoupající frekvencí rušivého signálu bude kapacita filtračního kondenzátoru a filtrační účinek plynule klesat vlivem indukčnosti přívodního vodiče a dokonce vede ke změnám parametrů kondenzátoru, což je také příčinou elektromagnetického rušení.
