Les causes de la compatibilitat electromagnètica causada per la commutació d'alimentació
La font d'alimentació de commutació de 24 V funciona en estat de commutació d'alta tensió i corrent elevat, i les causes dels problemes de compatibilitat electromagnètica són força complicades. A partir de la compatibilitat electromagnètica de tota la màquina, hi ha principalment diversos tipus d'acoblament d'impedància comú, acoblament de línia, acoblament de camp elèctric i acoblament d'ones electromagnètiques d'acoblament de camp magnètic. Els tres elements de compatibilitat electromagnètica són: la font de pertorbació, el camí de propagació i l'objecte pertorbat. L'acoblament d'impedància comuna és principalment la impedància comuna entre la font i l'objecte, a través de la qual el senyal pot entrar a l'objecte. L'acoblament de línia a línia es refereix principalment a l'acoblament mutu de cables o línies de PCB que generen tensió pertorbadora i corrent pertorbador a causa del cablejat paral·lel.
L'acoblament del camp elèctric es deu principalment a l'existència de diferència de potencial i el camp elèctric induït s'acobla a l'objecte pertorbat. L'acoblament del camp magnètic és principalment l'acoblament del camp magnètic de baixa freqüència generat a prop de la línia elèctrica de pols de gran corrent a l'objecte que es raspa. L'acoblament del camp electromagnètic es deu principalment a l'ona electromagnètica d'alta freqüència generada per la tensió o el corrent polsants, que irradia cap a l'exterior a través de l'espai i acobla l'objecte pertorbat corresponent. De fet, cada mode d'acoblament no es pot distingir estrictament, però l'èmfasi és diferent.
A la font d'alimentació de commutació de 24 V, el tub de l'interruptor d'alimentació principal funciona en un mode de commutació d'alta freqüència a una tensió molt alta, i la tensió de commutació i el corrent de commutació estan a prop de les ones quadrades. A partir de l'anàlisi de l'espectre, se sap que el senyal d'ona quadrada conté rics harmònics superiors i l'espectre dels harmònics superiors 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 i l'estat de treball no ideal del dispositiu de commutació d'alimentació principal, sovint es produeix una oscil·lació harmònica d'alta freqüència i alt voltatge quan s'activa o s'activa l'alta freqüència. apagat, i els harmònics més alts 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 radiador o s'irradien a l'espai a través del radiador i el transformador.
Els díodes utilitzats per a la rectificació i la roda lliure també són una causa important d'interferències d'alta freqüència. Com que el rectificador i els díodes de roda lliure funcionen en estat de commutació d'alta freqüència, a causa de l'existència d'inductància paràsit de plom, capacitat d'unió i la influència del corrent de recuperació inversa, funcionen a una velocitat de canvi de tensió i corrent molt alta i produeixen alta freqüència. oscil·lació. Com que el rectificador i el díode de roda lliure estan generalment a prop de la línia de sortida de potència, la interferència d'alta freqüència generada per ells és fàcil de transmetre a través de la línia de sortida de CC.
Per tal de millorar el factor de potència de la font d'alimentació de commutació de 24 V, s'adopten circuits de correcció del factor de potència activa. Al mateix temps, per millorar l'eficiència i la fiabilitat del circuit i reduir l'estrès elèctric dels dispositius d'alimentació, s'adopten un gran nombre de tecnologies de commutació suau. Entre ells, s'utilitza àmpliament la tecnologia de commutació de tensió zero, corrent zero o corrent zero. Aquesta tecnologia redueix molt la interferència electromagnètica generada pels dispositius de commutació. Tanmateix, la majoria dels circuits d'absorció sense pèrdues de commutació suau utilitzen L i C per transferir energia i utilitzen la conductivitat unidireccional dels díodes per realitzar una conversió d'energia unidireccional. Per tant, els díodes d'aquest circuit ressonant esdevenen una font important d'interferències electromagnètiques.
A la font d'alimentació de commutació de 24 V, els circuits de filtre L i C es componen generalment d'inductors i condensadors d'emmagatzematge d'energia, que poden filtrar senyals d'interferència de mode diferencial i de mode comú i convertir senyals d'ona quadrada de CA en senyals de CC suaus. A causa de la capacitat distribuïda de la bobina d'inductància, la freqüència d'autoressonància de la bobina d'inductància es redueix, de manera que un gran nombre de senyals d'interferència d'alta freqüència 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. . Amb l'augment de la freqüència del senyal pertorbador, la capacitat i l'efecte de filtratge del condensador de filtre disminueixen contínuament a causa de l'efecte de la inductància del plom, fins que està per sobre de la freqüència de ressonància, perd completament la seva funció i esdevé inductiu. L'ús incorrecte dels condensadors de filtre i els cables massa llargs també són causa d'interferències electromagnètiques.
A causa de l'alta densitat de potència i l'alta intel·ligència de la font d'alimentació de commutació de 24 V amb microprocessador MCU, el senyal de tensió d'alt a gairebé mil volts és tan baix com diversos volts. Des de senyals digitals d'alta freqüència fins a senyals analògics de baixa freqüència, la distribució del camp dins de la font d'alimentació és força complicada. El cablejat poc raonable de la PCB, el disseny estructural poc raonable, el filtratge d'entrada irracional del cable d'alimentació, el cablejat poc raonable del cable d'alimentació d'entrada i sortida i el disseny poc raonable de la CPU i el circuit de detecció provocaran un treball del sistema inestable o una immunitat reduïda dels camps electromagnètics radiats, com ara descàrrega electrostàtica, transició elèctrica ràpida, llamp, interferència de sobretensió i conducció, interferència de radiació.
