Причини за електромагнитна съвместимост, причинени от захранването
Причините за проблемите с електромагнитната съвместимост, причинени от 24V импулсно захранване, работещо при условия на превключване на високо напрежение и висок ток, са доста сложни. От гледна точка на електромагнитната съвместимост на цялата машина, има основно няколко вида: свързване с общ импеданс, свързване линия към линия, свързване на електрическо поле, свързване на магнитно поле и свързване на електромагнитни вълни. Трите елемента, които генерират електромагнитна съвместимост, са: източник на смущение, път на разпространение и субект на смущение. Свързването на общото съпротивление се отнася главно до общия импеданс между източника на смущение и смущения обект електрически, през който сигналът на смущение навлиза в смущения обект. Свързването от линия към линия се отнася главно до взаимното свързване между проводници или проводници на печатни платки, които генерират напрежение и ток на надраскване поради паралелно окабеляване.
Свързването на електрическото поле се дължи главно на наличието на потенциални разлики, което води до свързване на индуцирани електрически полета към смущеното тяло. Свързването на магнитно поле се отнася главно до свързването на нискочестотни магнитни полета, генерирани в близост до високотокови импулсни електропроводи, към смущаващия обект. Свързването на електромагнитното поле се причинява главно от високочестотни електромагнитни вълни, генерирани от пулсиращо напрежение или ток, които се излъчват навън през пространството и свързват съответното нарушено тяло. Всъщност всеки метод на свързване не може да бъде строго разграничен, а само с различни фокуси.
В 24V импулсно захранване главният превключвател на захранването работи във високочестотен комутационен режим при високо напрежение. Превключващото напрежение и ток са близки до квадратни вълни. От спектралния анализ е известно, че сигналът с квадратна вълна съдържа богати хармоници от висок порядък, които могат да достигнат честотен спектър от над 1000 пъти честотата на квадратната вълна. В същото време, поради индуктивността на утечка и разпределения капацитет на силовия трансформатор, както и неидеалното работно състояние на устройството на главния превключвател на захранването, пикови хармонични трептения с висока честота и високо напрежение често се генерират, когато високата честота се включва или изключва. Хармониците от висок порядък, генерирани от това хармонично трептене, се предават към вътрешната верига чрез разпределения капацитет между превключващата тръба и радиатора или се излъчват в пространството през радиатора и трансформатора.
Използва се за диоди за коригиране и постоянен ток, също така е важна причина за генериране на високочестотни смущения. Благодарение на токоизправителя и свободния ход на диодите, работещи в режим на високочестотно превключване, наличието на паразитна индуктивност и капацитет на свързване в проводниците на диода, както и влиянието на обратния ток на възстановяване, ги карат да работят при високи скорости на промяна на напрежението и тока, и генерират високочестотни трептения. Поради факта, че изправителните и свободните диоди обикновено са близо до линията на изхода на мощността, високочестотните смущения, генерирани от тях, най-вероятно ще бъдат предадени през изходната линия за постоянен ток.
За да се подобри факторът на мощността на 24V импулсни захранвания, се използват вериги за активна корекция на фактора на мощността. В същото време, за да се подобри ефективността и надеждността на веригата и да се намали електрическият стрес на захранващите устройства, бяха приети голям брой технологии за меко превключване. Сред тях технологията за превключване с нулево напрежение, нулев ток или нулев ток е най-широко използваната. Тази технология значително намалява електромагнитните смущения, генерирани от превключващите устройства. Въпреки това абсорбционните вериги без загуби с меко превключване използват най-вече L и C за пренос на енергия, като използват еднопосочната проводимост на диодите за постигане на еднопосочно преобразуване на енергия. Следователно диодите в тази резонансна верига се превръщат в основен източник на електромагнитни смущения.
В 24V импулсни захранващи устройства индукторите и кондензаторите за съхранение на енергия обикновено се използват за образуване на L и C филтриращи вериги за филтриране на диференциални и общи сигнали за смущения и за преобразуване на AC правоъгълни сигнали в гладки DC сигнали. Благодарение на разпределения капацитет на индуктивната намотка, собствената резонансна честота на индуктивната намотка е намалена, което води до голям брой високочестотни сигнали на смущения, преминаващи през индуктивната намотка и разпространяващи се навън по AC захранващата линия или DC изходната линия. Тъй като честотата на сигнала на смущението се увеличава, капацитетът и филтриращият ефект на филтърния кондензатор продължават да намаляват поради ефекта на водещата индуктивност, докато той напълно загуби функцията на кондензатора и стане индуктивен над резонансната честота. Неправилното използване на филтърни кондензатори и прекалено дългите кабели също са причина за електромагнитни смущения.
Поради високата плътност на мощността и високото ниво на интелигентност на 24V импулсно захранване, оборудвано с микропроцесор MCU, сигналът за напрежение варира от високо до почти киловолта до ниско до няколко волта; От високочестотни цифрови сигнали до нискочестотни аналогови сигнали, разпределението на полето вътре в захранването е доста сложно. Неразумно окабеляване на печатни платки, неразумно структурно проектиране, неразумно входно филтриране на електропроводи, неразумно входно и изходно окабеляване на електропроводи и неразумно проектиране на процесора и веригите за откриване могат да доведат до нестабилна работа на системата или намалена устойчивост на електромагнитни полета като електростатичен разряд, електрически бързи преходни импулсни групи, удари от мълния, пренапрежения, кондуктивни смущения, излъчени смущения и излъчени електромагнитни полета.
