Güç kaynaklarını değiştirmenin elektromanyetik uyumluluk sorunları
İletişim anahtarlamalı güç kaynakları, yüksek voltaj ve büyük akımın anahtarlama durumunda çalıştığından, bunun neden olduğu elektromanyetik uyumluluk sorunları oldukça karmaşıktır. Tüm makinenin elektromanyetik uyumluluğu açısından, esas olarak ortak empedans kuplajı, hattan hatta kuplaj, elektrik alan kuplajı, manyetik alan kuplajı ve elektromanyetik dalga kuplajı vardır. Elektromanyetik uyumluluğun üç unsuru şunlardır: girişim kaynağı, yayılma yolu ve girişimli nesne. Ortak empedans bağlantısı esas olarak girişim kaynağının ve girişim yapılan nesnenin ortak bir elektrik empedansına sahip olduğu ve girişim sinyalinin girişim yapılan nesneye bu empedans yoluyla girdiği anlamına gelir. Hattan hatta bağlantı, temel olarak paralel kablolama nedeniyle girişim gerilimleri ve girişim akımları üreten kabloların veya PCB hatlarının karşılıklı bağlanmasıdır. Elektrik alan kuplajı temel olarak potansiyel farkın varlığından ve indüklenen elektrik alanın bozulan nesneyle kuplajından kaynaklanmaktadır. Manyetik alan bağlantısı esas olarak yüksek akım darbeli güç hatlarının yakınında üretilen düşük frekanslı manyetik alanların girişim nesnelerine bağlanmasıdır. Elektromanyetik dalga eşleşmesi temel olarak uzayda dışarıya doğru yayılan ve ilgili bozulmuş cisimle bağlantıya neden olan titreşimli voltaj veya akım tarafından üretilen yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalardan kaynaklanmaktadır. Aslına bakılırsa, her bir birleştirme yöntemi kesin olarak ayırt edilemez ancak odak noktası farklıdır.
Anahtarlamalı güç kaynağında, ana güç anahtarı çok yüksek bir voltajda yüksek frekanslı anahtarlama modunda çalışır. Anahtarlama voltajı ve anahtarlama akımının her ikisi de kare dalgadır. Kare dalganın içerdiği yüksek dereceli harmoniklerin spektrumu kare dalga frekansına ulaşabilir. 1,000 kereden fazla. Aynı zamanda, güç transformatörünün kaçak endüktansı ve dağıtılmış kapasitansının yanı sıra ana güç anahtarlama cihazının ideal olmayan çalışma durumu nedeniyle, açma veya kapama sırasında sıklıkla yüksek frekanslı ve yüksek voltajlı tepe harmonik salınımları meydana gelir. yüksek frekanslarda kapalı. Bu harmonik salınım, yüksek dereceli Harmonikler üretir; anahtar tüpü ile radyatör arasındaki dağıtılmış kapasitans yoluyla iç devreye verilir veya radyatör ve transformatör aracılığıyla boşluğa yayılır. Düzeltme ve serbest dönüş için kullanılan anahtarlama diyotları da yüksek frekanslı parazitin önemli bir nedenidir. Doğrultucu ve serbest dönen diyotlar yüksek frekanslı anahtarlama durumunda çalıştıklarından, diyotun kurşun parazitik endüktansı, bağlantı kapasitansı ve ters toparlanma akımının etkisi nedeniyle çok yüksek voltaj ve akım değişim oranları altında çalışırlar. yüksek frekanslı salınımda. Doğrultucu ve serbest diyotlar genellikle güç çıkış hattına yakın olduğundan, ürettikleri yüksek frekanslı girişimin büyük olasılıkla DC çıkış hattı üzerinden iletilmesi muhtemeldir.
Güç faktörünü iyileştirmek için iletişim anahtarlamalı güç kaynakları aktif güç faktörü düzeltme devrelerini kullanır. Aynı zamanda devrelerin verimliliğini ve güvenilirliğini artırmak ve güç cihazlarının elektriksel stresini azaltmak amacıyla yumuşak anahtarlama teknolojisi yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlar arasında sıfır gerilim, sıfır akım veya sıfır gerilim sıfır akım anahtarlama teknolojisi en yaygın kullanılanıdır. Bu teknoloji, anahtarlama cihazlarının oluşturduğu elektromanyetik paraziti büyük ölçüde azaltır. Bununla birlikte, yumuşak anahtarlamalı kayıpsız absorpsiyon devreleri enerji aktarımı için çoğunlukla l ve c'yi kullanır ve tek yönlü enerji dönüşümü elde etmek için diyotların tek yönlü iletken özelliklerini kullanır. Bu nedenle rezonans devresindeki diyotlar önemli bir elektromanyetik girişim kaynağı haline gelmiştir.
İletişim anahtarlamalı güç kaynaklarında, enerji depolama indüktörleri ve kapasitörleri genellikle diferansiyel modu ve ortak mod girişim sinyallerini filtrelemek ve AC kare dalga sinyallerini düzgün DC sinyallerine dönüştürmek için l ve c filtre devreleri oluşturmak için kullanılır. İndüktör bobininin dağıtılmış kapasitansı nedeniyle, indüktör bobininin kendi rezonans frekansı azalır, bu da çok sayıda yüksek frekanslı girişim sinyalinin indüktör bobininden geçmesine ve AC güç hattı veya DC çıkış hattı boyunca dışarıya doğru yayılmasına neden olur. . Girişim sinyalinin frekansı arttıkça, kurşun endüktansın etkisi nedeniyle filtre kapasitörünün kapasitansı ve filtreleme etkisi azalmaya devam eder. Rezonans frekansının üstüne çıkana kadar kapasitör işlevini tamamen kaybeder ve endüktif hale gelir. Filtre kapasitörlerinin yanlış kullanımı ve aşırı uzun kablolar da elektromanyetik girişime neden olur.
