Les raons dels problemes de compatibilitat electromagnètica causats per la commutació de fonts d'alimentació
Els motius dels problemes de compatibilitat electromagnètica causats per fonts d'alimentació de commutació de 24 V que funcionen en estats de commutació d'alta tensió i intensitat 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 generats per la compatibilitat electromagnètica són: font de pertorbació, camí de propagació i objecte pertorbat. L'acoblament d'impedància comuna és principalment la impedància comuna entre la font de pertorbació i l'objecte pertorbat en el camp elèctric, a través de la qual el senyal de pertorbació entra a l'objecte pertorbat. L'acoblament entre línies es refereix principalment a l'acoblament mutu entre cables o línies de PCB que generen tensió pertorbadora i corrent pertorbada a causa del cablejat paral·lel.
L'acoblament de camp elèctric es deu principalment a l'existència de diferència de potencial, que genera un acoblament de camp elèctric induït amb el 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 pertorbats. L'acoblament del camp electromagnètic es deu principalment a les ones electromagnètiques d'alta-freqüència generades per la tensió o el corrent pulsatoris, que irradien cap a l'exterior a través de l'espai i s'acoblen amb el cos pertorbat corresponent. De fet, cada mètode d'acoblament no es pot distingir estrictament, només l'èmfasi és diferent.
En una font d'alimentació de commutació de 24 V, el transistor de commutació d'alimentació principal funciona en un mode de commutació d'alta-freqüència a alts voltatges. La tensió i el corrent de commutació són propers a les ones quadrades. A partir de l'anàlisi espectral, se sap que el senyal d'ona quadrada conté harmònics rics d'-ordre alt, i l'espectre d'aquests harmònics pot arribar a més de 1000 vegades la freqüència de l'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 funcionament no ideal dels dispositius de commutació d'alimentació principal, sovint es generen oscil·lacions harmòniques d'alta-freqüència i alt-tensió quan s'encenen o apaguen a freqüències altes. Els harmònics d'ordre elevat-generats per aquestes oscil·lacions harmòniques es transmeten al circuit intern a través de la capacitat distribuïda entre el tub de commutació i el dissipador de calor, o s'irradien a l'espai a través del dissipador de calor i el transformador.
S'utilitza per a la rectificació i els díodes de roda lliure, també és una causa important de pertorbacions d'-alta freqüència. A causa del funcionament dels díodes rectificadors i de roda lliure en estat de commutació d'alta-freqüència, la inductància paràsit i la capacitat d'unió dels 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 generin oscil·lacions d'alta{{3}freqüència. A causa de la proximitat del rectificador i dels díodes de roda lliure a la línia de sortida d'energia, les pertorbacions d'alta-freqüència que generen es transmeten fàcilment a través de la línia de sortida de CC.
Per millorar el factor de potència de les fonts d'alimentació de commutació de 24 V, s'utilitzen circuits positius de 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. La tecnologia de commutació de tensió zero, corrent zero o corrent zero s'utilitza àmpliament. Aquesta tecnologia redueix molt la pertorbació electromagnètica generada pels dispositius de commutació. Tanmateix, els circuits d'absorció sense pèrdues d'interruptor suau utilitzen principalment L i C per a la transferència d'energia i utilitzen 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.
