Solució al problema emc de la font d'alimentació de commutació de comunicació
La font d'alimentació de commutació de comunicacions s'utilitza àmpliament en commutació controlada per programes, transmissió de dades òptiques, estacions base sense fil, sistemes de televisió per cable i xarxes IP a causa dels seus avantatges de mida petita, pes lleuger, alta eficiència, funcionament fiable i monitorització remota. És la força motriu per al funcionament normal dels equips de tecnologia de la informació.
Amb el desenvolupament de la tecnologia de la informació, els equips de tecnologia de la informació s'estenen per tot el país, des de ciutats centrals desenvolupades fins a zones muntanyoses remotes, proporcionant una gran comoditat per a la comunicació i la transmissió d'informació entre persones. A causa de les diferències entre les zones urbanes i rurals, la xarxa de subministrament d'energia dels equips de comunicació inclou mètodes d'alimentació estables de gran xarxa elèctrica i mètodes independents de subministrament d'energia hidroelèctrica petita. Sota el mode de subministrament d'energia de les petites centrals hidroelèctriques, a causa dels canvis en el volum d'aigua, els canvis significatius en el consum d'electricitat dels usuaris i el funcionament inestable dels equips de generació d'energia, la distorsió de la forma d'ona de la xarxa elèctrica és severa i les fluctuacions de tensió són grans. Al mateix temps, el cablejat no estàndard del sistema de distribució suposa un greu repte per a la font d'alimentació de commutació de comunicació.
La comunicació ferroviària i la comunicació elèctrica es desenvolupen i creixen. A causa de la forta tensió induïda generada per les locomotores elèctriques, la tensió de terra fluctua molt, donant lloc a fluctuacions significatives en la tensió de la xarxa. Un camp elèctric fort pot provocar fàcilment inestabilitat transitòria en el funcionament dels equips de commutació d'alimentació. La font d'alimentació de commutació de comunicació que funciona a prop de la xarxa elèctrica d'alta tensió, tot i que la tensió de la xarxa és estable, es veu fàcilment afectada per una forta interferència de camp electromagnètic causada pels canvis en la càrrega de la xarxa.
Per tant, la font d'alimentació de commutació de comunicació hauria de tenir una forta resistència a les interferències electromagnètiques, especialment l'adaptabilitat als llamps, sobretensions i fluctuacions de la tensió de la xarxa. També hauria de tenir una capacitat anti-interferència suficient per a la interferència estàtica, el camp elèctric, el camp magnètic i les ones electromagnètiques, garantint el seu funcionament normal i l'estabilitat en l'alimentació d'equips de comunicació.
D'altra banda, a causa del transistor de l'interruptor d'alimentació, el rectificador o el díode de roda lliure i el transformador d'alimentació principal dins de la font d'alimentació de commutació de comunicació que funciona en el mode de commutació d'alta tensió, corrent alta i alta freqüència, la forma d'ona de tensió i corrent és majoritàriament ona quadrada. Durant el procés de commutació d'ona quadrada d'alta tensió i corrent elevat, es generarà tensió i corrent harmònics greus. Aquestes tensions i corrents harmònics es transmeten a través de la línia d'entrada de la font d'alimentació o la línia de sortida de la font d'alimentació de commutació, provocant interferències a altres dispositius i a la xarxa elèctrica que s'alimenten per la font d'alimentació de comunicació a la mateixa xarxa elèctrica. Al mateix temps, també causen interferències als dispositius alimentats per la font d'alimentació de comunicació, com ara equips de commutació controlats per programes, estacions base sense fils, equips de transmissió òptica i equips de televisió per cable, cosa que fa que no puguin funcionar correctament; D'altra banda, la tensió i el corrent harmònics greus generen interferències electromagnètiques dins de la font d'alimentació de commutació, la qual cosa provoca inestabilitat en el funcionament intern de la font d'alimentació de commutació i redueix el seu rendiment. Alguns camps electromagnètics s'irradien a l'espai circumdant a través dels buits de la carcassa de la font d'alimentació de l'interruptor i, juntament amb els camps electromagnètics radiats generats a través de línies elèctriques i línies de sortida de CC, es propaguen per l'espai, causant interferències a altres equips i equips d'alta freqüència sensibles. als camps electromagnètics, provocant un funcionament anormal d'altres equips.
Problemes de compatibilitat electromagnètica de la commutació de fonts d'alimentació
Els problemes de compatibilitat electromagnètica causats per la font d'alimentació de commutació de comunicació que funciona en estats de commutació d'alta tensió i alt corrent són força complexos. Pel que fa a la compatibilitat electromagnètica 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. Els tres elements de compatibilitat electromagnètica són: font d'interferència, camí de propagació i objecte d'interferència. L'acoblament d'impedància comuna es refereix principalment a la impedància comuna entre la font d'interferència i l'objecte interferit elèctricament, a través de la qual el senyal d'interferència entra a l'objecte interferit. L'acoblament de línia a línia es refereix principalment a l'acoblament mutu entre cables o cables PCB que generen tensió d'interferència i corrent d'interferència a causa del cablejat paral·lel. L'acoblament del camp elèctric es deu principalment a la presència de diferències de potencial, donant lloc a l'acoblament del camp elèctric induït al cos interferit. L'acoblament de camps magnètics es refereix principalment a l'acoblament de camps magnètics de baixa freqüència generats prop de línies elèctriques de pols d'alta corrent amb objectes d'interferència. L'acoblament d'ones electromagnètiques és causat principalment per ones electromagnètiques d'alta freqüència generades per tensió o corrent pulsatoris, que irradien cap a l'exterior a través de l'espai i s'acoblen amb el cos interferent 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. La tensió i el corrent de commutació són ones quadrades i l'espectre d'harmònics d'ordre superior contingut en aquesta ona quadrada pot arribar a més de 1000 vegades la freqüència de l'ona quadrada. Al mateix temps, a causa de la inductància de fuites i de la capacitat distribuïda del transformador de potència, així com de l'estat de treball insatisfactori del dispositiu de commutació d'alimentació principal, sovint es generen oscil·lacions harmòniques d'alta freqüència i d'alta tensió quan es produeix una alta freqüència. encès o apagat. Els harmònics d'ordre superior 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 d'interferències 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, fa que funcionin a alt voltatge i velocitats de canvi de corrent, provocant oscil·lacions d'alta freqüència. A causa del fet que els díodes rectificadors i de roda lliure estan generalment a prop de la línia de sortida de potència, és més probable que la interferència d'alta freqüència generada per ells es transmeti a través de la línia de sortida de CC.
Per tal de millorar el factor de potència, s'utilitzen circuits de correcció del factor de potència actiu en fonts d'alimentació de commutació de comunicacions. 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 és la més utilitzada. Aquesta tecnologia redueix molt la interferència electromagnètica generada pels dispositius de commutació. Tanmateix, els circuits d'absorció sense pèrdues de commutació suau sovint 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 es converteixen en una font important d'interferències electromagnètiques.
