Електромагнітна сумісність імпульсного джерела живлення
Причини проблем електромагнітної сумісності, викликаних імпульсними джерелами живлення, що працюють під високою напругою та великим струмом, досить складні. З точки зору електромагнітних властивостей усієї машини, в основному існує загальний імпедансний зв’язок, зв’язок між лініями, зв’язок електричного поля, зв’язок магнітного поля та зв’язок електромагнітних хвиль. Зв’язок загального імпедансу – це в основному загальний електричний опір між джерелом переслідування та тілом, яке переслідує. Через цей імпеданс сигнал переслідування потрапляє в тіло, яке переслідує. З’єднання «лінія-лінія» — це в основному взаємне з’єднання проводів або ліній друкованої плати, які генерують напругу завад і струми завад через паралельне з’єднання. Зв’язок електричного поля в основному зумовлений існуванням різниці потенціалів, яка змушує індуковане електричне поле викликати зв’язок поля зі збуреним тілом. Зв’язок магнітного поля в основному відноситься до зв’язку низькочастотних магнітних полів, що генеруються поблизу потужних імпульсних ліній електропередач, з об’єктами, що турбують. Зв’язок електромагнітного поля в основному зумовлений високочастотними електромагнітними хвилями, створеними пульсуючою напругою або струмом, які випромінюють назовні через простір і викликають зв’язок із відповідним збуреним тілом. Фактично, кожен метод з’єднання не можна чітко розмежувати, але фокус різний.
В імпульсному джерелі живлення головна комутаційна трубка живлення працює в режимі високочастотного перемикання при дуже високій напрузі. Напруга перемикання та струм перемикання близькі до прямокутних хвиль. З аналізу спектру відомо, що прямокутний сигнал містить багато гармонік високого порядку. Спектр цієї гармоніки високого порядку може сягати більш ніж 1000-кратної частоти прямокутної хвилі. У той же час, через неідеальні умови роботи індуктивності витоку та розподіленої ємності силового трансформатора та головного комутаційного пристрою живлення, високочастотні та високовольтні пікові гармонійні коливання часто виникають при включенні високих частот або вимкнено. Вищі гармоніки, створені цими гармонічними коливаннями, вводяться у внутрішній ланцюг через розподілену ємність між комутаційною трубкою та радіатором або випромінюються в простір через радіатор і трансформатор. Комутаційні діоди, що використовуються для випрямлення та вільного ходу, також є важливою причиною високочастотних перешкод. Оскільки випрямляч і діоди вільного ходу працюють у високочастотному перемикаючому стані, паразитна індуктивність виведення діода, ємність переходу та вплив зворотного струму відновлення змушують його працювати з дуже високою швидкістю зміни напруги та струму та створювати високочастотні коливання. . . Випрямлячі та діоди вільного ходу, як правило, знаходяться поблизу вихідної лінії живлення, і високочастотні перешкоди, які вони генерують, швидше за все, передадуться через вихідну лінію постійного струму. Щоб покращити коефіцієнт потужності, імпульсні джерела живлення використовують схеми активної корекції коефіцієнта потужності. У той же час, щоб підвищити ефективність і надійність схем і зменшити електричне навантаження на силові пристрої, широко використовується технологія м'якого перемикання. Серед них технологія перемикання нульової напруги, нульового струму або нульової напруги/нульового струму є найбільш широко використовуваною. Ця технологія значно зменшує електромагнітні перешкоди, створювані комутаційними пристроями. Однак більшість схем поглинання без втрат із м’яким перемиканням використовують L і C для передачі енергії та використовують односпрямовану провідність діодів для досягнення односпрямованого перетворення енергії. Тому діоди в резонансному контурі стають основним джерелом електромагнітних завад.
Імпульсні джерела живлення зазвичай використовують індуктори та конденсатори накопичувачів енергії для формування ланцюгів фільтрів L і C для фільтрації диференціальних і синфазних сигналів збурень. Завдяки розподіленій ємності котушки індуктивності власна резонансна частота котушки індуктивності зменшується, через що велика кількість високочастотних сигналів перешкод проходить через котушку індуктивності та поширюється назовні вздовж лінії живлення змінного струму або вихідної лінії постійного струму. . Зі збільшенням частоти сигналу збурення конденсатора фільтра вплив індуктивності свинцю призводить до постійного зменшення ємності та ефекту фільтрації та навіть до зміни параметрів конденсатора, що також є причиною електромагнітних перешкод.
