Orsakerna till elektromagnetisk kompatibilitet orsakad av byte av strömförsörjning
24V omkopplingsströmförsörjningen fungerar i omkopplingstillståndet med hög spänning och hög ström, och orsakerna till elektromagnetiska kompatibilitetsproblem är ganska komplicerade. Från hela maskinens elektromagnetiska kompatibilitet finns det huvudsakligen flera typer av vanlig impedanskoppling, linjekoppling, elektrisk fältkoppling och magnetisk fältkoppling elektromagnetisk vågkoppling. De tre elementen för elektromagnetisk kompatibilitet är: störningskällan, utbredningsvägen och det störda föremålet. Gemensam impedanskoppling är huvudsakligen den gemensamma impedansen mellan källan och objektet, genom vilken signalen kan komma in i objektet. Linje-till-linje-koppling avser huvudsakligen den ömsesidiga kopplingen av ledningar eller PCB-ledningar som genererar störande spänning och störström på grund av parallella ledningar.
Elektrisk fältkoppling beror huvudsakligen på förekomsten av potentialskillnad, och det inducerade elektriska fältet är kopplat till det störda objektet. Magnetisk fältkoppling är huvudsakligen kopplingen av det lågfrekventa magnetfältet som genereras nära pulskraftledningen med stor ström till det repande föremålet. Den elektromagnetiska fältkopplingen beror huvudsakligen på den högfrekventa elektromagnetiska vågen som genereras av pulserande spänning eller ström, som strålar utåt genom rymden och kopplar det motsvarande störda föremålet. Faktum är att varje kopplingsläge inte kan särskiljas strikt, men betoningen är annorlunda.
I 24V-växlingsströmförsörjningen arbetar huvudströmbrytarröret i ett högfrekvent växlingsläge vid en mycket hög spänning, och växlingsspänningen och växlingsströmmen är nära fyrkantsvågor. Från spektrumanalysen är det känt att fyrkantvågssignalen innehåller rika högre övertoner, och spektrumet för de högre övertonerna kan nå mer än 1000 gånger fyrkantvågsfrekvensen. Samtidigt, på grund av läckinduktansen och den distribuerade kapacitansen hos krafttransformatorn och det icke-ideala arbetstillståndet för huvudströmbrytarenheten, uppstår ofta högfrekventa och högspänningstoppar övertonssvängningar när högfrekvensen slås på eller av, och de högre övertonerna som genereras av denna övertonssvängning överförs till den interna kretsen genom den fördelade kapacitansen mellan omkopplarröret och radiatorn eller strålas ut i rymden genom radiatorn och transformatorn.
Dioder som används för likriktning och frigång är också en viktig orsak till högfrekventa störningar. Eftersom likriktaren och frihjulsdioderna arbetar i högfrekvensomkopplingstillståndet, på grund av förekomsten av blyparasitisk induktans, kopplingskapacitans och påverkan av omvänd återvinningsström, arbetar de med en mycket hög spännings- och strömändringshastighet och producerar högfrekvens svängning. Eftersom likriktaren och frihjulsdioden i allmänhet är nära strömutgångsledningen, är högfrekventa störningar som genereras av dem lätt att överföra genom likströmsutgångsledningen.
För att förbättra effektfaktorn för 24V switchande strömförsörjning, används aktiva effektfaktorkorrigeringskretsar. Samtidigt, för att förbättra effektiviteten och tillförlitligheten hos kretsen och minska den elektriska stressen hos kraftenheter, antas ett stort antal mjuka omkopplingsteknologier. Bland dem används nollspänning, nollström eller nollströmskopplingsteknik i stor utsträckning. Denna teknik minskar kraftigt de elektromagnetiska störningar som genereras av omkopplingsenheter. De flesta mjukomkopplande förlustfria absorptionskretsar använder emellertid L och C för att överföra energi och använder diodernas enkelriktade konduktivitet för att realisera enkelriktad energiomvandling. Därför blir dioderna i denna resonanskrets en viktig källa till elektromagnetisk interferens.
I 24V switchande strömförsörjning är L- och C-filterkretsar i allmänhet sammansatta av energilagringsspoler och kondensatorer, som kan filtrera differentialmode och common mode-interferenssignaler och omvandla AC fyrkantsvågsignaler till jämna DC-signaler. På grund av den fördelade kapacitansen hos induktansspolen reduceras induktansspolens självresonansfrekvens, så att ett stort antal högfrekventa störsignaler passerar genom induktansspolen och fortplantar sig utåt längs växelströmsledningen eller DC-utgångsledningen . Med ökningen av störsignalfrekvensen minskar kapacitansen och filtreringseffekten av filterkondensatorn kontinuerligt på grund av effekten av ledningsinduktansen, tills den är över resonansfrekvensen förlorar den helt sin funktion och blir induktiv. Felaktig användning av filterkondensatorer och för långa ledningar är också en orsak till elektromagnetiska störningar.
På grund av den höga effekttätheten och den höga intelligensen hos 24V switchande strömförsörjning med MCU-mikroprocessor, är spänningssignalen från hög till nästan tusen volt så låg som flera volt. Från högfrekventa digitala signaler till lågfrekventa analoga signaler är fältfördelningen inuti strömförsörjningen ganska komplicerad. Orimlig kabeldragning av PCB, orimlig strukturell design, orimlig ingångsfiltrering av nätsladd, orimlig kabeldragning av in- och utgångsströmsladd och orimlig design av CPU och detekteringskrets kommer alla att leda till instabilt systemarbete eller minskad immunitet för utstrålade elektromagnetiska fält, som t.ex. elektrostatisk urladdning, elektrisk snabb transient, blixtnedslag, överspännings- och ledningsstörningar, strålningsstörningar.
