Проблеми с електромагнитната съвместимост на импулсни захранвания
Тъй като комуникационните импулсни захранвания работят в комутационно състояние на високо напрежение и голям ток, проблемите с електромагнитната съвместимост, причинени от това, са доста сложни. От гледна точка на електромагнитната съвместимост на цялата машина, има основно общо импедансно свързване, свързване линия към линия, свързване на електрическо поле, свързване на магнитно поле и свързване на електромагнитни вълни. Трите елемента на електромагнитната съвместимост са: източник на смущения, път на разпространение и обект на смущения. Свързването на общ импеданс основно означава, че източникът на смущение и смущеният обект имат общ електрически импеданс и смущаващият сигнал навлиза в смущенията през този импеданс. Свързването линия към линия е главно взаимното свързване на проводници или PCB линии, които генерират напрежения на смущения и токове на смущения поради паралелно окабеляване. Свързването на електрическото поле се дължи главно на съществуването на потенциална разлика и свързването на индуцираното електрическо поле към смущения обект. Свързването на магнитното поле е главно свързването на нискочестотни магнитни полета, генерирани в близост до силнотокови импулсни електропроводи, към интерферентни обекти. Електромагнитното вълново свързване се дължи главно на високочестотните електромагнитни вълни, генерирани от пулсиращо напрежение или ток, които се излъчват навън през пространството и причиняват свързване към съответното нарушено тяло. Всъщност всеки метод на свързване не може да бъде строго разграничен, но фокусът е различен.
В импулсното захранване главният превключвател на захранването работи във високочестотен комутационен режим при много високо напрежение. Превключващото напрежение и превключващият ток са квадратни вълни. Спектърът на хармониците от висок порядък, съдържащи се в квадратната вълна, може да достигне честотата на квадратната вълна. повече от 1,000 пъти. В същото време, поради индуктивността на утечка и разпределения капацитет на силовия трансформатор, както и неидеалното работно състояние на основното устройство за превключване на захранването, често възникват пикови хармонични колебания с висока честота и високо напрежение при включване или изключен при високи честоти. Това хармонично трептене генерира хармоници от висок порядък, които се въвеждат във вътрешната верига чрез разпределения капацитет между превключващата тръба и радиатора или се излъчват в пространството през радиатора и трансформатора. Превключващите диоди, използвани за коригиране и свободен ход, също са важна причина за високочестотни смущения. Тъй като токоизправителят и свободните диоди работят във високочестотно комутационно състояние, поради наличието на водеща паразитна индуктивност на диода, капацитет на прехода и влиянието на обратния ток на възстановяване, те работят при много високи скорости на промяна на напрежението и тока, което води до при високочестотно трептене. Тъй като токоизправителят и диодите за свободен ход обикновено са близо до линията на изхода на мощността, генерираните от тях високочестотни смущения е най-вероятно да се предават през изходната линия за постоянен ток.
За да подобрят фактора на мощността, комуникационните импулсни захранвания приемат вериги за активна корекция на фактора на мощността. В същото време, за да се подобри ефективността и надеждността на веригите и да се намали електрическият стрес на захранващите устройства, технологията за меко превключване се използва широко. Сред тях технологията за превключване с нулево напрежение, нулев ток или нулево напрежение и нулев ток е най-широко използваната. Тази технология значително намалява електромагнитните смущения, генерирани от превключващите устройства. Въпреки това абсорбционните вериги с меко превключване без загуби използват най-вече l и c за пренос на енергия и използват еднопосочните проводими свойства на диодите за постигане на еднопосочно преобразуване на енергия. Следователно диодите в резонансната верига са се превърнали в основен източник на електромагнитни смущения.
В комуникационните импулсни захранвания индукторите и кондензаторите за съхранение на енергия обикновено се използват за образуване на l и c филтърни вериги за филтриране на сигнали за смущения в диференциален режим и общ режим и преобразуване на AC правоъгълни сигнали в гладки DC сигнали. Поради разпределения капацитет на бобината на индуктора, собствената резонансна честота на бобината на индуктора е намалена, което води до преминаване на голям брой високочестотни сигнали за смущения през бобината на индуктора и разпространение навън по захранващата линия за променлив ток или изходната линия за постоянен ток . Тъй като честотата на сигнала за смущение се увеличава, капацитетът и филтриращият ефект на филтърния кондензатор продължават да намаляват поради ефекта на индуктивността на проводника. Докато достигне над резонансната честота, той напълно губи функцията си на кондензатор и става индуктивен. Неправилното използване на филтърни кондензатори и прекалено дългите кабели също са причини за електромагнитни смущения.
