آشنایی با سازگاری الکترومغناطیسی منبع تغذیه سوئیچینگ
دلایل مربوط به سازگاری الکترومغناطیسی ناشی از تعویض منبع تغذیه که در ولتاژ بالا و حالتهای سوئیچینگ جریان بالا کار می کنند کاملاً پیچیده است. از نظر خواص الکترومغناطیسی کل دستگاه ، انواع مختلفی وجود دارد: جفت امپدانس مشترک ، اتصال خط به خط ، اتصال میدان الکتریکی ، اتصال میدان مغناطیسی و اتصال موج الکترومغناطیسی. اتصال امپدانس مشترک عمدتاً به امپدانس مشترک بین منبع آشفتگی و هدف اختلال در میدان الکتریکی اشاره دارد ، که از طریق آن سیگنال اختلال وارد موضوع اختلال می شود. اتصال بین خط عمدتاً به اتصال متقابل بین سیمها یا خطوط PCB اشاره دارد که به دلیل سیم کشی موازی ولتاژ تداخل و جریان ایجاد می کنند. اتصال میدان الکتریکی عمدتاً به دلیل وجود اختلاف بالقوه است که باعث ایجاد اتصال میدان الکتریکی ناشی از بدن مختل شده می شود. اتصال میدان مغناطیسی عمدتاً به اتصال میدان های مغناطیسی با فرکانس پایین تولید می شود که تقریباً خطوط برق پالس جریان بالا به اشیاء مختل شده تولید می شوند. اتصال میدان الکترومغناطیسی عمدتاً توسط امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا ایجاد می شود که توسط ولتاژ پالس کننده یا جریان تابش به سمت بیرون از طریق فضا ایجاد می شود و در نتیجه اتصال با بدن آشفته مربوطه ایجاد می شود. در حقیقت ، هر روش اتصال نمی تواند کاملاً متمایز شود ، فقط تأکید متفاوت است.
در منبع تغذیه سوئیچینگ ، ترانزیستور اصلی سوئیچینگ برق در یک حالت سوئیچینگ با فرکانس بالا در ولتاژهای بالا کار می کند و ولتاژ و جریان سوئیچینگ نزدیک به امواج مربع است. از تجزیه و تحلیل طیفی ، مشخص شده است که سیگنال موج مربع حاوی هارمونیک های مرتبه بالا غنی است. طیف این هارمونیک مرتبه بالا می تواند به بیش از 1000 برابر فرکانس یک موج مربع برسد. در عین حال ، به دلیل القاء نشت و خازن توزیع شده ترانسفورماتورهای برق و همچنین وضعیت کار غیر ایده آل دستگاه های اصلی سوئیچینگ برق ، نوسانات هارمونیک با فرکانس بالا و ولتاژ بالا اغلب هنگام روشن یا خاموش در فرکانس های بالا تولید می شوند. هارمونیک های مرتبه بالا تولید شده توسط نوسان هارمونیک از طریق خازن توزیع شده بین لوله سوئیچینگ و سینک گرما به مدار داخلی منتقل می شوند ، یا از طریق سینک گرما و ترانسفورماتور به فضا تاب می شوند. تعویض دیودهای مورد استفاده برای اصلاح و آزاد شدن نیز عامل مهمی در اختلالات با فرکانس بالا است. با توجه به عملکرد دیودهای یکسو کننده و آزادراه در حالت تعویض با فرکانس بالا ، القاء انگلی و ظرفیت اتصال به دیود منجر می شود ، و همچنین تأثیر جریان بازیابی معکوس ، باعث می شود که آنها در ولتاژ بالا و نرخ تغییر جریان کار کنند و نوارهای فرکانس بالا را تولید کنند. یکسو کننده ها و دیودهای آزاد به طور کلی نزدیک به خط خروجی برق قرار دارند و اختلالات با فرکانس بالا که تولید می کنند به احتمال زیاد از طریق خط خروجی DC منتقل می شوند. منبع تغذیه سوئیچینگ از مدارهای تصحیح فاکتور قدرت فعال برای بهبود فاکتور قدرت استفاده می کند. در همین حال ، به منظور بهبود کارآیی و قابلیت اطمینان مدار و کاهش استرس الکتریکی در دستگاه های برق ، تعداد زیادی از فناوری های سوئیچینگ نرم اتخاذ شده است. در میان آنها ، ولتاژ صفر ، جریان صفر یا ولتاژ صفر/فناوری سوئیچینگ جریان صفر بیشترین استفاده است. این فناوری تداخل الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط دستگاه های تعویض را به شدت کاهش می دهد. با این حال ، بیشتر مدارهای جذب بدون از دست دادن سوئیچ نرم از L و C برای انتقال انرژی استفاده می کنند و از هدایت یک طرفه دیودها برای دستیابی به تبدیل انرژی یک طرفه استفاده می کنند. بنابراین ، دیودهای موجود در این مدار رزونانس به منبع اصلی تداخل الکترومغناطیسی تبدیل می شوند.
منبع تغذیه سوئیچینگ به طور کلی از سلف های ذخیره سازی انرژی و خازن ها برای تشکیل مدارهای فیلتر L و C برای فیلتر کردن سیگنال های تداخل حالت دیفرانسیل و متداول استفاده می کند. با توجه به خازن توزیع شده سیم پیچ سلف ، فرکانس خود رزونانس سیم پیچ سلف کاهش می یابد و در نتیجه مقدار زیادی از سیگنال های تداخل با فرکانس بالا که از طریق سیم پیچ سلف عبور می کنند و در امتداد خط برق AC یا خط خروجی DC پخش می شوند. با افزایش فرکانس سیگنال تداخل ، تأثیر القاء سرب بر خازن فیلتر منجر به کاهش مداوم در خازن و اثر فیلتر و حتی تغییر در پارامترهای خازن می شود ، که این نیز عامل تداخل الکترومغناطیسی است.
