Problémy s elektromagnetickou kompatibilitou spínaných zdrojů
Protože komunikační spínané napájecí zdroje pracují ve spínacím stavu vysokého napětí a velkého proudu, problémy s elektromagnetickou kompatibilitou, které to způsobuje, jsou poměrně složité. Z hlediska elektromagnetické kompatibility celého stroje se jedná především o běžnou impedanční vazbu, linkovou vazbu, vazbu elektrického pole, vazbu magnetického pole a vazbu elektromagnetické vlny. Tři prvky elektromagnetické kompatibility jsou: zdroj rušení, cesta šíření a rušený objekt. Společná impedanční vazba především znamená, že zdroj rušení a rušený objekt mají společnou elektrickou impedanci a rušivý signál vstupuje do rušeného objektu přes tuto impedanci. Linková vazba je především vzájemná vazba vodičů nebo linek PCB, které generují rušivá napětí a rušivé proudy díky paralelnímu zapojení. Vazba elektrického pole je způsobena především existencí rozdílu potenciálů a vazbou indukovaného elektrického pole na rušený objekt. Vazba magnetického pole je hlavně spojením nízkofrekvenčních magnetických polí generovaných v blízkosti vysokoproudých pulzních silových vedení s rušivými objekty. Vazba elektromagnetických vln je způsobena především vysokofrekvenčními elektromagnetickými vlnami generovanými pulzujícím napětím nebo proudem, které vyzařují ven prostorem a způsobují vazbu na odpovídající rušené těleso. Ve skutečnosti nelze jednotlivé spojovací metody striktně rozlišit, ale zaměření je jiné.
Ve spínaném zdroji pracuje hlavní vypínač ve vysokofrekvenčním spínacím režimu při velmi vysokém napětí. Spínací napětí a spínací proud jsou obdélníkové. Spektrum vyšších harmonických obsažených v obdélníkové vlně může dosáhnout frekvence obdélníkové vlny. více než 1,000krát. Přitom vlivem svodové indukčnosti a rozložené kapacity výkonového transformátoru, jakož i neideálním pracovním stavem hlavního výkonového spínacího zařízení často dochází k vysokofrekvenčním a vysokonapěťovým špičkovým harmonickým oscilacím při zapínání resp. vypnuto na vysokých frekvencích. Toto harmonické kmitání generuje vyšší řád Harmonické jsou zaváděny 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, v důsledku existence parazitní indukčnosti vývodu diody, přechodové kapacity a vlivu zpětného zotavovacího proudu, pracují při velmi vysokých rychlostech změny napětí a proudu, což má za následek ve vysokofrekvenčním kmitání. Protože usměrňovač a diody s volnoběhem jsou obecně blízko výstupního vedení, vysokofrekvenční rušení, které generují, se s největší pravděpodobností přenáší přes výstupní vedení stejnosměrného proudu.
Pro zlepšení účiníku využívají komunikační spínané napájecí zdroje aktivní obvody korekce účiníku. Současně, aby se zlepšila účinnost a spolehlivost obvodů a snížilo elektrické namáhání silových zařízení, je široce používána technologie měkkého spínání. Mezi nimi je nejrozšířenější technologie přepínání nulového napětí, nulového proudu nebo nulového napětí nulového proudu. Tato technologie výrazně snižuje elektromagnetické rušení generované spínacími zařízeními. Bezztrátové absorpční obvody s měkkým spínáním však většinou využívají l a c pro přenos energie a využívají jednosměrné vodivé vlastnosti diod k dosažení jednosměrné přeměny energie. Proto se diody v rezonančním obvodu staly hlavním zdrojem elektromagnetického rušení.
V komunikačních spínaných napájecích zdrojích se indukční cívky a kondenzátory akumulující energii obecně používají k vytvoření filtračních obvodů l a c pro filtrování interferenčních signálů diferenciálního režimu a společného režimu a převádění střídavých obdélníkových signálů na hladké stejnosměrné signály. V důsledku distribuované kapacity indukční cívky se snižuje vlastní rezonanční frekvence indukční cívky, což způsobuje, že velké množství vysokofrekvenčních rušivých signálů prochází indukční cívkou a šíří se směrem ven podél střídavého elektrického vedení nebo výstupního vedení stejnosměrného proudu. . Jak se frekvence rušivého signálu zvyšuje, kapacita a filtrační účinek filtračního kondenzátoru se dále snižuje vlivem indukčnosti vedení. Dokud se nedostane nad rezonanční kmitočet, úplně ztrácí funkci kondenzátoru a stává se indukčním. Nesprávné použití filtračních kondenzátorů a příliš dlouhé přívody jsou také příčinou elektromagnetického rušení.
