Introduktion till elektromagnetisk kompatibilitet för switchade nätaggregat
Orsakerna till problem med elektromagnetisk kompatibilitet orsakade av omkoppling av strömförsörjning som arbetar under högspännings- och högströmskopplingsförhållanden är ganska komplexa. När det gäller hela maskinens elektromagnetiska egenskaper finns det huvudsakligen flera typer: vanlig impedanskoppling, linje-till-linje-koppling, elektrisk fältkoppling, magnetfältskoppling och elektromagnetisk vågkoppling. Gemensam impedanskoppling avser huvudsakligen den gemensamma impedansen mellan störkällan och det störda föremålet elektriskt, genom vilken störsignalen kommer in i det störda föremålet. Linje-till-linje-koppling avser huvudsakligen den ömsesidiga kopplingen mellan ledningar eller PCB-ledningar som genererar störspänning och ström på grund av parallella ledningar. Elektrisk fältkoppling beror huvudsakligen på närvaron av potentialskillnad, vilket genererar inducerad elektrisk fältkoppling på den störda kroppen. Magnetfältskoppling avser huvudsakligen kopplingen av lågfrekventa magnetfält som genereras nära högströmspulserande kraftledningar till störande föremål. Elektromagnetisk fältkoppling beror huvudsakligen på de högfrekventa elektromagnetiska vågorna som genereras av pulserande spänning eller ström som strålar ut genom rymden, vilket resulterar i koppling med motsvarande störda kropp. Faktum är att varje kopplingsmetod inte kan särskiljas strikt, bara med olika fokus.
I en switchande strömförsörjning arbetar huvudströmbrytaren i ett högfrekvent omkopplingsläge vid hög spänning, och omkopplingsspänningen och strömmen är nära fyrkantsvågor. Från spektrumanalys är det känt att fyrkantsvågssignaler innehåller rika övertoner av hög ordning. Spektrum för denna överton av högre ordning kan nå över 1000 gånger fyrkantvågsfrekvensen. Samtidigt, på grund av läckinduktansen och den distribuerade kapacitansen hos krafttransformatorn, såväl som det icke-ideella arbetstillståndet för huvudströmbrytaren, genereras ofta högfrekventa och högspännings toppharmoniska svängningar när man slår på eller av vid höga frekvenser. De övertoner av hög ordning som genereras av denna övertonssvängning överförs till den interna kretsen genom den fördelade kapacitansen mellan omkopplarröret och kylflänsen, eller strålas ut i rymden genom kylflänsen och transformatorn. Omkopplingsdioder som används för likriktning och fortsättning är också en viktig orsak till högfrekventa störningar. På grund av det högfrekventa omkopplingstillståndet för likriktaren och frihjulsdioderna, gör närvaron av parasitisk induktans och kopplingskapacitans i diodledarna, såväl som påverkan av omvänd återvinningsström, att de fungerar med höga spännings- och strömändringshastigheter, och generera högfrekventa svängningar. Likriktar- och frihjulsdioder är i allmänhet nära strömutgångsledningen, och högfrekventa störningar som genereras av dem överförs med största sannolikhet genom likströmsutgångsledningen. För att förbättra effektfaktorn använder switchande nätaggregat aktiva effektfaktorkorrigeringskretsar. Samtidigt, för att förbättra effektiviteten och tillförlitligheten hos kretsen och minska den elektriska stressen hos kraftenheter, har ett stort antal mjuka omkopplingstekniker antagits. Bland dem är nollspänning, nollström eller nollspänning/nollströmskopplingsteknik den mest använda. Denna teknik reducerar kraftigt den elektromagnetiska störningen som genereras av växlingsenheter. De flesta förlustfria absorptionskretsar för mjuk omkopplare använder emellertid L och C för energiöverföring, och utnyttjar diodernas enkelriktade konduktivitet för att uppnå enkelriktad energiomvandling. Därför blir dioderna i denna resonanskrets en viktig källa till elektromagnetiska störningar.
Switchande strömförsörjningar använder i allmänhet energilagringsspoler och kondensatorer för att bilda L- och C-filtreringskretsar, vilket uppnår filtrering av differential- och common-mod-störningssignaler. På grund av den fördelade kapacitansen hos induktansspolen reduceras induktansspolens självresonansfrekvens, vilket resulterar i ett stort antal högfrekventa störsignaler som passerar genom induktansspolen och fortplantar sig utåt längs växelströmsledningen eller DC-utgångsledningen. När störningssignalens frekvens ökar i filterkondensatorn leder effekten av ledningsinduktansen till en kontinuerlig minskning av kapacitansen och filtreringseffekten, och till och med förändringar i kondensatorparametrarna, vilket också är en orsak till elektromagnetisk störning.
