Compatibilitat electromagnètica de fonts d'alimentació de commutació
Els motius dels problemes de compatibilitat electromagnètica causats per les fonts d'alimentació de commutació que funcionen en condicions de commutació d'alta tensió i intensitat són força complexes. Pel que fa a les propietats electromagnètiques de tota la màquina, hi ha principalment diversos tipus: acoblament d'impedància comú, acoblament de línia a línia, acoblament de camp elèctric, acoblament de camp magnètic i acoblament d'ones electromagnètiques. L'acoblament d'impedància comuna es refereix principalment a la impedància comuna entre la font de pertorbació i l'objecte pertorbat elèctricament, a través de la qual el senyal de pertorbació entra a l'objecte pertorbat. L'acoblament de línia a línia es refereix principalment a l'acoblament mutu entre cables o cables PCB que generen pertorbacions de tensió i corrent a causa del cablejat paral·lel. L'acoblament de camp elèctric es deu principalment a la presència de diferència de potencial, que genera un acoblament de camp elèctric induït al cos pertorbat. L'acoblament de camps magnètics es refereix principalment a l'acoblament de camps magnètics de baixa freqüència generats a prop de línies elèctriques de pols d'alta corrent amb objectes pertorbadors. L'acoblament de camps electromagnètics es deu principalment a les ones electromagnètiques d'alta freqüència generades per la tensió o el corrent de pols que irradien cap a l'exterior a través de l'espai, donant lloc a l'acoblament amb el cos pertorbat corresponent. De fet, cada mètode d'acoblament no es pot distingir estrictament, només amb diferents enfocaments.
En una font d'alimentació de commutació, l'interruptor d'alimentació principal funciona en un mode de commutació d'alta freqüència a una tensió alta, i la tensió i el corrent de commutació estan a prop de les ones quadrades. A partir de l'anàlisi de l'espectre, se sap que els senyals d'ona quadrada contenen harmònics rics d'ordre alt. L'espectre d'aquest harmònic d'ordre superior pot arribar a més de 1000 vegades la freqüència d'ona quadrada. Al mateix temps, a causa de la inductància de fuites i la capacitat distribuïda del transformador de potència, així com l'estat de treball no ideal del dispositiu d'interruptor d'alimentació principal, sovint es generen oscil·lacions harmòniques d'alta freqüència i alt voltatge quan s'encenen o apagat a altes freqüències. Els harmònics d'alt ordre generats per aquesta oscil·lació harmònica es transmeten al circuit intern a través de la capacitat distribuïda entre el tub de l'interruptor i el dissipador de calor, o s'irradien a l'espai a través del dissipador de calor i el transformador. Els díodes de commutació utilitzats per a la rectificació i la continuació també són una causa important de pertorbacions d'alta freqüència. A causa de l'estat de commutació d'alta freqüència del rectificador i dels díodes de roda lliure, la presència d'inductància paràsit i capacitat d'unió als cables del díode, així com la influència del corrent de recuperació inversa, fan que funcionin a alt voltatge i velocitats de canvi de corrent, i generar oscil·lacions d'alta freqüència. Els díodes rectificadors i de roda lliure estan generalment a prop de la línia de sortida de potència, i les pertorbacions d'alta freqüència generades per ells són més probables que es transmetin a través de la línia de sortida de CC. Per tal de millorar el factor de potència, les fonts d'alimentació de commutació adopten circuits de correcció del factor de potència actiu. Al mateix temps, per millorar l'eficiència i la fiabilitat del circuit i reduir l'estrès elèctric dels dispositius d'alimentació, s'han adoptat un gran nombre de tecnologies de commutació suau. Entre ells, la tecnologia de commutació de tensió zero, corrent zero o tensió zero/corrent zero és la més utilitzada. Aquesta tecnologia redueix molt la interferència electromagnètica generada pels dispositius de commutació. Tanmateix, la majoria dels circuits d'absorció sense pèrdues d'interruptor suau utilitzen L i C per a la transferència d'energia, utilitzant la conductivitat unidireccional dels díodes per aconseguir una conversió d'energia unidireccional. Per tant, els díodes d'aquest circuit ressonant esdevenen una font important de pertorbacions electromagnètiques.
Les fonts d'alimentació de commutació utilitzen generalment inductors i condensadors d'emmagatzematge d'energia per formar circuits de filtrat L i C, aconseguint el filtratge de senyals de pertorbació de mode comú i diferencial. A causa de la capacitat distribuïda de la bobina d'inductància, la freqüència d'autoressonància de la bobina d'inductància es redueix, donant lloc a un gran nombre de senyals de pertorbació d'alta freqüència que passen per la bobina d'inductància i es propaguen cap a l'exterior al llarg de la línia d'alimentació de CA o la línia de sortida de CC. A mesura que la freqüència del senyal de pertorbació augmenta al condensador del filtre, l'efecte de la inductància del plom condueix a una disminució contínua de la capacitat i l'efecte de filtratge, i fins i tot canvis en els paràmetres del condensador, que també és un motiu d'interferència electromagnètica.
