Güç kaynağının değiştirilmesinden kaynaklanan elektromanyetik uyumluluğun nedenleri
24V anahtarlamalı güç kaynağı, yüksek voltaj ve yüksek akımın anahtarlama durumunda çalışır ve elektromanyetik uyumluluk sorunlarının nedenleri oldukça karmaşıktır. Tüm makinenin elektromanyetik uyumluluğundan, esas olarak birkaç çeşit ortak empedans kuplajı, hat kuplajı, elektrik alan kuplajı ve manyetik alan kuplajı elektromanyetik dalga kuplajı vardır. Elektromanyetik uyumluluğun üç unsuru şunlardır: bozulmanın kaynağı, yayılma yolu ve bozulan nesne. Ortak empedans bağlantısı esas olarak kaynak ile nesne arasındaki, sinyalin nesneye girebileceği ortak empedanstır. Hattan hatta bağlantı temel olarak paralel kablolama nedeniyle rahatsız edici voltaj ve rahatsız edici akım üreten kabloların veya PCB hatlarının karşılıklı bağlanmasını ifade eder.
Elektrik alanı eşleşmesi temel olarak potansiyel farkın varlığına bağlıdır ve indüklenen elektrik alanı bozulan nesneye bağlanır. Manyetik alan bağlantısı esas olarak, büyük akımın darbe güç hattının yakınında üretilen düşük frekanslı manyetik alanın çizilen nesneye bağlanmasıdır. Elektromanyetik alan bağlantısı esas olarak, uzayda dışarıya doğru yayılan ve karşılık gelen rahatsız edici nesneyi eşleştiren, titreşimli voltaj veya akım tarafından üretilen yüksek frekanslı elektromanyetik dalgadan kaynaklanmaktadır. Aslında her bir bağlantı modu kesin olarak ayırt edilemez ancak vurgu farklıdır.
24V anahtarlamalı güç kaynağında, ana güç anahtarlama tüpü çok yüksek bir voltajda yüksek frekanslı anahtarlama modunda çalışır ve anahtarlama voltajı ve anahtarlama akımı kare dalgalara yakındır. Spektrum analizinden kare dalga sinyalinin zengin yüksek harmonikler içerdiği ve yüksek harmoniklerin spektrumunun kare dalga frekansının 1000 katından fazlasına ulaşabildiği bilinmektedir. Aynı zamanda, güç transformatörünün kaçak endüktansı ve dağıtılmış kapasitansı ve ana güç anahtarlama cihazının ideal olmayan çalışma durumu nedeniyle, yüksek frekans açıldığında veya yüksek frekansta yüksek frekans ve yüksek voltaj tepe harmonik salınımı sıklıkla meydana gelir. kapatılır ve bu harmonik salınım tarafından üretilen daha yüksek harmonikler, anahtar tüpü ile radyatör arasındaki dağıtılmış kapasitans yoluyla iç devreye iletilir veya radyatör ve transformatör aracılığıyla uzaya yayılır.
Düzeltme ve serbest bırakma için kullanılan diyotlar da yüksek frekanslı parazitin önemli bir nedenidir. Doğrultucu ve serbest dönen diyotlar yüksek frekans anahtarlama durumunda çalıştıklarından, kurşun parazitik endüktansın varlığı, bağlantı kapasitansı ve ters toparlanma akımının etkisi nedeniyle çok yüksek voltaj ve akım değişim hızında çalışırlar ve yüksek frekans üretirler. salınım. Doğrultucu ve serbest diyot genellikle güç çıkış hattına yakın olduğundan, bunların oluşturduğu yüksek frekanslı girişimin DC çıkış hattı üzerinden iletilmesi kolaydır.
24V anahtarlamalı güç kaynağının güç faktörünü iyileştirmek için aktif güç faktörü düzeltme devreleri benimsenmiştir. Aynı zamanda devrenin verimliliğini ve güvenilirliğini artırmak ve güç cihazlarının elektriksel stresini azaltmak amacıyla çok sayıda yumuşak anahtarlama teknolojisi benimsenmiştir. Bunlar arasında sıfır gerilim, sıfır akım veya sıfır akım anahtarlama teknolojisi yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu teknoloji, anahtarlama cihazlarının oluşturduğu elektromanyetik paraziti büyük ölçüde azaltır. Bununla birlikte, çoğu yumuşak anahtarlamalı kayıpsız absorpsiyon devresi, enerjiyi aktarmak için L ve C'yi kullanır ve tek yönlü enerji dönüşümünü gerçekleştirmek için diyotların tek yönlü iletkenliğini kullanır. Bu nedenle, bu rezonans devresindeki diyotlar önemli bir elektromanyetik girişim kaynağı haline gelir.
24V anahtarlamalı güç kaynağında, L ve C filtre devreleri genellikle diferansiyel modu ve ortak mod girişim sinyallerini filtreleyebilen ve AC kare dalga sinyallerini düzgün DC sinyallerine dönüştürebilen enerji depolama indüktörleri ve kapasitörlerden oluşur. Endüktans bobininin dağıtılmış kapasitansı nedeniyle, endüktans bobininin kendi rezonans frekansı azalır, böylece çok sayıda yüksek frekanslı girişim sinyali endüktans bobininden geçer ve AC güç hattı veya DC çıkış hattı boyunca dışarıya doğru yayılır. . Bozucu sinyal frekansının artmasıyla birlikte kurşun endüktansın etkisiyle filtre kondansatörünün kapasitansı ve filtreleme etkisi sürekli olarak azalır, rezonans frekansının üzerine çıkana kadar işlevini tamamen kaybeder ve endüktif hale gelir. Filtre kapasitörlerinin yanlış kullanımı ve çok uzun kablolar da elektromanyetik parazitin bir nedenidir.
MCU mikroişlemcili 24V anahtarlamalı güç kaynağının yüksek güç yoğunluğu ve yüksek zekası nedeniyle, yüksekten neredeyse bin volta kadar olan voltaj sinyali birkaç volt kadar düşüktür. Yüksek frekanslı dijital sinyallerden düşük frekanslı analog sinyallere kadar güç kaynağı içindeki alan dağılımı oldukça karmaşıktır. PCB'nin makul olmayan kablolaması, makul olmayan yapısal tasarım, güç kablosunun makul olmayan giriş filtrelemesi, giriş ve çıkış güç kablosunun makul olmayan şekilde kablolanması ve CPU ve algılama devresinin makul olmayan tasarımı, bunların tümü dengesiz sistem çalışmasına veya yayılan elektromanyetik alanların bağışıklığının azalmasına yol açacaktır. elektrostatik boşalma, elektriksel hızlı geçici akım, yıldırım çarpması, dalgalanma ve iletim girişimi, radyasyon girişimi.
