سازگاری الکترومغناطیسی منبع تغذیه حالت سوئیچ
دلایل مشکلات سازگاری الکترومغناطیسی ناشی از منابع تغذیه سوئیچینگ که تحت شرایط سوئیچینگ ولتاژ بالا و جریان زیاد کار می کنند بسیار پیچیده است. از نظر خواص الکترومغناطیسی کل دستگاه، عمدتاً کوپلینگ امپدانس مشترک، کوپلینگ خط به خط، جفت میدان الکتریکی، جفت میدان مغناطیسی و جفت موج الکترومغناطیسی وجود دارد. کوپلینگ امپدانس مشترک عمدتاً امپدانس الکتریکی مشترک بین منبع مزاحمت و بدنه آزار دیده است. از طریق این امپدانس، سیگنال مزاحمت وارد بدن مورد آزار می شود. کوپلینگ خط به خط عمدتاً کوپلینگ متقابل سیم ها یا خطوط PCB است که ولتاژهای اختلال و جریان های اختلال ناشی از سیم کشی موازی ایجاد می کند. جفت شدن میدان الکتریکی عمدتاً به دلیل وجود اختلاف پتانسیل است که باعث می شود میدان الکتریکی القایی باعث جفت شدن میدان به جسم آشفته شود. جفت میدان مغناطیسی عمدتاً به جفت شدن میدان های مغناطیسی با فرکانس پایین ایجاد شده در نزدیکی خطوط برق پالس جریان بالا به اجسام آزاردهنده اشاره دارد. جفت شدن میدان الکترومغناطیسی عمدتاً به دلیل امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا است که توسط ولتاژ یا جریان ضربانی ایجاد می شود که در فضا به بیرون تابش می کند و باعث جفت شدن به جسم آشفته مربوطه می شود. در واقع، هر روش کوپلینگ را نمی توان به طور دقیق متمایز کرد، اما تمرکز متفاوت است.
در منبع تغذیه سوئیچینگ، لوله کلید برق اصلی در حالت سوئیچینگ فرکانس بالا با ولتاژ بسیار بالا کار می کند. ولتاژ سوئیچینگ و جریان سوئیچینگ هر دو نزدیک به امواج مربع هستند. از تجزیه و تحلیل طیف، مشخص شده است که سیگنال موج مربعی حاوی هارمونیک های غنی مرتبه بالا است. طیف این هارمونیک مرتبه بالا می تواند به بیش از 1000 برابر فرکانس موج مربع برسد. در عین حال، به دلیل شرایط کاری غیر ایده آل اندوکتانس نشتی و ظرفیت پراکنده ترانسفورماتور قدرت و دستگاه کلید برق اصلی، نوسانات هارمونیک اوج فرکانس بالا و ولتاژ بالا اغلب زمانی رخ می دهد که فرکانس های بالا روشن یا روشن می شوند. خاموش هارمونیک های بالاتر تولید شده توسط این نوسان هارمونیک از طریق ظرفیت خازنی توزیع شده بین لوله کلید و رادیاتور به مدار داخلی وارد می شود یا از طریق رادیاتور و ترانسفورماتور به فضا تابش می شود. دیودهای سوئیچینگ مورد استفاده برای یکسوسازی و چرخش آزاد نیز یکی از دلایل مهم اختلال در فرکانس بالا هستند. از آنجایی که دیودهای یکسو کننده و چرخ آزاد در حالت سوئیچینگ فرکانس بالا کار می کنند، اندوکتانس انگلی سربی دیود، ظرفیت اتصال، و تأثیر جریان بازیابی معکوس باعث می شود که با نرخ تغییر ولتاژ و جریان بسیار بالا کار کند و نوسانات فرکانس بالایی ایجاد کند. . . دیودهای یکسو کننده و چرخ آزاد معمولاً نزدیک به خط خروجی توان هستند و اختلال فرکانس بالا که آنها ایجاد می کنند به احتمال زیاد از طریق خط خروجی DC منتقل می شود. به منظور بهبود ضریب توان، منابع تغذیه سوئیچینگ مدارهای تصحیح ضریب توان فعال را اتخاذ می کنند. در عین حال، به منظور بهبود کارایی و قابلیت اطمینان مدارها و کاهش تنش الکتریکی در دستگاه های قدرت، فناوری سوئیچینگ نرم به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. در میان آنها، فناوری سوئیچینگ ولتاژ صفر، جریان صفر یا ولتاژ صفر/جریان صفر بیشترین استفاده را دارد. این فناوری تا حد زیادی اختلالات الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط دستگاه های سوئیچینگ را کاهش می دهد. با این حال، اکثر مدارهای جذب بدون تلفات سوئیچینگ نرم از L و C برای انتقال انرژی استفاده می کنند و از عملکرد رسانایی یک جهته دیودها برای دستیابی به تبدیل انرژی یک جهته استفاده می کنند. بنابراین، دیودهای موجود در مدار تشدید به منبع اصلی اختلالات الکترومغناطیسی تبدیل می‌شوند.
منابع تغذیه سوئیچینگ معمولاً از سلف ها و خازن های ذخیره انرژی برای تشکیل مدارهای فیلتر L و C برای فیلتر حالت دیفرانسیل و سیگنال های اختلال حالت مشترک استفاده می کنند. به دلیل ظرفیت توزیع شده سیم پیچ سلف، فرکانس خود رزونانس سیم پیچ سلف کاهش می یابد و باعث می شود تعداد زیادی سیگنال اختلال فرکانس بالا از سیم پیچ سلف عبور کرده و در امتداد خط برق AC یا خط خروجی DC به بیرون منتشر شود. . با افزایش فرکانس سیگنال اختلال خازن فیلتر، اثر اندوکتانس سرب باعث کاهش مداوم ظرفیت خازن و اثر فیلتر می شود و حتی باعث تغییر پارامترهای خازن می شود که این امر نیز باعث اختلال الکترومغناطیسی می شود.
