Compatibilitat electromagnètica del canvi de PSU
Les raons per als problemes de compatibilitat electromagnètica causats per la commutació de fonts d’alimentació que operen en estats d’alta tensió i de corrent elevat són força complexos. 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 de pertorbació en el camp elèctric, a través del qual el senyal de pertorbació entra a l’objecte de pertorbació. L’acoblament de la línia es refereix principalment a l’acoblament mutu entre cables o línies de PCB que generen tensió d’interferència i corrent a causa del cablejat paral·lel. L’acoblament de camp elèctric es deu principalment a l’existència de la diferència de potencial, que genera un acoblament de camp elèctric induït al cos pertorbat. L’acoblament de camp magnètic fa referència principalment a l’acoblament de camps magnètics de baixa freqüència generats a prop de línies d’alimentació de pols d’alta corrent a objectes pertorbats. L’acoblament de camp electromagnètic és causat principalment per les ones electromagnètiques d’alta freqüència generades per la tensió pulsant o el corrent que s’irradia 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 l’èmfasi és diferent.
En una font d’alimentació de commutació, el transistor de commutació principal funciona en un mode de commutació d’alta freqüència a altes tensions i la tensió i el corrent de commutació s’aproximen a les ones quadrades. A partir de l’anàlisi espectral, se sap que el senyal d’ona quadrada conté harmònics rics d’alt ordre. L’espectre d’aquest harmònic d’alt ordre pot arribar a més de 1000 vegades la freqüència d’una ona quadrada. Al mateix temps, a causa de la inductància de fuites i la capacitança distribuïda dels transformadors de potència, així com l’estat de treball no ideal dels dispositius principals de commutació de potència, sovint es generen o s’apaguen oscil·lacions harmòniques d’alta freqüència i d’alta tensió. Els harmònics d’alt ordre generats per l’oscil·lació harmònica es transmeten al circuit intern a través de la capacitança distribuïda entre el tub de commutació i el dissipador de calor, o s’irradia a l’espai a través del dissipador de calor i del transformador. Els díodes de commutació utilitzats per a la rectificació i la roda lliure són també una causa important de pertorbacions d'alta freqüència. A causa del funcionament de díodes de rectificador i de roda lliure en estat de commutació d'alta freqüència, la inductància paràsita i la capacitança d'unió dels cables del díode, així com la influència del corrent de recuperació inversa, fa que funcionin a taxes de canvi d'alta tensió i de corrent i generen oscil·lacions d'alta freqüència. Els rectificadors i els díodes de roda lliure es troben generalment a prop de la línia de sortida de potència i les alteracions d’alta freqüència que generen són més propenses a transmetre a través de la línia de sortida de corrent continu. Les fonts d’alimentació de commutació utilitzen circuits de correcció de factors de potència actius per millorar el factor de potència. Mentrestant, per millorar l’eficiència i la fiabilitat del circuit i reduir l’estrès elèctric en dispositius d’alimentació, s’han adoptat un gran nombre de tecnologies de commutació suau. Entre ells, la tecnologia de tensió zero, corrent zero o tensió zero/la tecnologia de commutació de corrent zero és la més utilitzada. Aquesta tecnologia redueix considerablement la interferència electromagnètica generada per dispositius de commutació. No obstant això, la majoria dels circuits d’absorció sense pèrdues de commutador suaus utilitzen L i C per a la transferència d’energia i utilitzen la conductivitat unidireccional dels díodes per aconseguir una conversió energètica unidireccional. Per tant, els díodes d’aquest circuit ressonant es converteixen en una font important d’interferències electromagnètiques.
