Güç kaynaklarını değiştirmenin nedenleri elektromanyetik uyumluluğa neden olur
Yüksek voltaj ve yüksek akım değiştirme durumlarında çalışan 24V anahtarlama güç kaynaklarının neden olduğu elektromanyetik uyumluluk sorunlarının nedenleri oldukça karmaşıktır. Tüm makinenin elektromanyetik uyumluluğu açısından, esas olarak birkaç tip vardır: yaygın empedans kuplajı, hattan hat bağlantısı, elektrik alan birleştirme, manyetik alan birleştirme ve elektromanyetik dalga bağlantısı. Elektromanyetik uyumluluk ile üretilen üç element şunlardır: Rahatsızlık kaynağı, yayılma yolu ve rahatsız nesnesi. Ortak empedans kuplajı esas olarak rahatsızlık kaynağı ile elektrik alanındaki rahatsız edici nesne arasındaki, rahatsız edici nesnenin rahatsız edici nesneye girdiği ortak empedansdır. Hatlar arası birleştirme esas olarak, paralel kablolar nedeniyle rahatsızlık voltajı ve rahatsızlık akımı üreten teller veya PCB çizgileri arasındaki karşılıklı bağlantıyı ifade eder.
Elektrik alanı birleştirmesi, esas olarak, rahatsız edici gövde ile indüklenmiş elektrik alan birleşimi üreten potansiyel farkın varlığından kaynaklanmaktadır. Manyetik alan birleştirmesi, esas olarak yüksek akım darbe enerji hatlarının yakınında üretilen düşük frekanslı manyetik alanların rahatsız nesnelere bağlanmasını ifade eder. Elektromanyetik alan birleştirmesi, esas olarak titreşen voltaj veya akımla üretilen, uzayda dışa doğru yayılan ve karşılık gelen rahatsız edici gövde ile çift olan yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalardan kaynaklanmaktadır. Aslında, her bir bağlantı yöntemi kesinlikle ayırt edilemez, sadece vurgu farklıdır.
24V anahtarlama güç kaynağında, ana güç anahtarlama transistör yüksek voltajlarda yüksek frekanslı bir anahtarlama modunda çalışır. Anahtarlama voltajı ve akım kare dalgalara yakındır. Spektral analizden, kare dalga sinyalinin zengin yüksek dereceli harmonikler içerdiği ve bu harmoniklerin spektrumunun kare dalganın frekansının 1000 katından fazlasına ulaşabileceği bilinmektedir. Aynı zamanda, sızıntı endüktansı ve güç transformatörünün dağıtılmış kapasitansı ve ana güç anahtarlama cihazlarının ideal olmayan çalışma durumu nedeniyle, yüksek frekans ve yüksek voltaj tepe harmonik salınımları yüksek frekanslarda açılırken veya kapatıldığında üretilir. Bu harmonik salınımlar tarafından üretilen yüksek dereceli harmonikler, anahtarlama tüpü ile ısı emici arasındaki dağıtılmış kapasitans yoluyla iç devreye bulaşır veya ısı batması ve transformatör yoluyla uzaya yayılır.
Düzeltme ve serbest dönen diyotlar için kullanılan, aynı zamanda yüksek frekanslı rahatsızlığın önemli bir nedenidir. Yüksek frekanslı anahtarlama durumunda doğrultucu ve serbest dönen diyotların çalışması nedeniyle, diyot kurşunlarının parazitik endüktans ve kavşak kapasitansı ve ters geri kazanım akımının etkisi, yüksek voltaj ve akım değişim oranlarında çalışmasına ve yüksek frekanslı salınımlar üretmelerine neden olur. Doğrultucu ve serbest çalışan diyotların güç çıkış hattına yakınlığı nedeniyle, ürettikleri yüksek frekans bozukluklarının DC çıkış hattı üzerinden iletilmesi muhtemeldir.
24V değiştirme güç kaynaklarının güç faktörünü iyileştirmek için aktif güç faktörü pozitif devreler kullanılır. Aynı zamanda, devrenin verimliliğini ve güvenilirliğini artırmak ve güç cihazlarının elektrik stresini azaltmak için çok sayıda yumuşak anahtarlama teknolojisi benimsenmiştir. Sıfır voltaj, sıfır akım veya sıfır akım anahtarlama teknolojisi yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu teknoloji, anahtarlama cihazları tarafından üretilen elektromanyetik bozukluğu büyük ölçüde azaltır. Bununla birlikte, yumuşak anahtar kayıpsız absorpsiyon devreleri çoğunlukla enerji transferi için L ve C kullanır ve tek yönlü enerji dönüşümü elde etmek için diyotların tek yönlü iletkenliğini kullanır. Bu nedenle, bu rezonant devredeki diyotlar, elektromanyetik rahatsızlığın önemli bir kaynağı haline gelir.
