Compatibilidad electromagnética de la fuente de alimentación.
Las razones de los problemas de compatibilidad electromagnética causados por las fuentes de alimentación conmutadas son bastante complicadas porque funcionan en condiciones de conmutación de alto voltaje y alta corriente. En cuanto a las propiedades electromagnéticas de toda la máquina, existen principalmente acoplamiento de impedancia común, acoplamiento de línea a línea, acoplamiento de campo eléctrico, acoplamiento de campo magnético y acoplamiento de onda electromagnética. El acoplamiento de impedancia común es principalmente la impedancia eléctrica común entre la fuente perturbadora y el cuerpo perturbado, a través del cual la señal perturbadora ingresa al cuerpo perturbado. El acoplamiento de línea a línea es principalmente el acoplamiento mutuo de cables o líneas de PCB que generan tensión y corriente perturbadoras debido al cableado en paralelo. El acoplamiento de campo eléctrico se debe principalmente a la existencia de la diferencia de potencial, que genera el acoplamiento de campo del campo eléctrico inducido al cuerpo perturbado. El acoplamiento de campo magnético se refiere principalmente al acoplamiento del campo magnético de baja frecuencia generado cerca de la línea de alimentación de pulso de alta corriente con el objeto perturbador. El acoplamiento del campo electromagnético se debe principalmente a las ondas electromagnéticas de alta frecuencia generadas por el voltaje pulsante o la corriente que se irradia hacia el exterior a través del espacio y se acopla al cuerpo perturbado correspondiente. De hecho, no se puede distinguir estrictamente cada método de acoplamiento, pero el énfasis es diferente.
En la fuente de alimentación conmutada, el tubo de conmutación de alimentación principal funciona en un modo de conmutación de alta frecuencia a un voltaje muy alto. El voltaje de conmutación y la corriente de conmutación están cerca de las ondas cuadradas. Del análisis de espectro, la señal de onda cuadrada contiene ricos armónicos de alto orden. El espectro de frecuencia del armónico superior puede alcanzar más de 1000 veces la frecuencia de la onda cuadrada. Al mismo tiempo, debido a la inductancia de fuga y la capacitancia distribuida del transformador de potencia y el estado de funcionamiento no ideal del dispositivo de conmutación de potencia principal, a menudo se generan oscilaciones armónicas de pico de alta frecuencia y alto voltaje cuando se enciende o apaga la alta frecuencia. . Los armónicos más altos generados por la oscilación armónica se transmiten al circuito interno a través de la capacitancia distribuida entre el tubo del interruptor y el radiador o se irradian al espacio a través del radiador y el transformador. Los diodos de conmutación utilizados para la rectificación y el funcionamiento libre también son una causa importante de perturbaciones de alta frecuencia. Debido a que los diodos de rectificación y de rueda libre funcionan en un estado de conmutación de alta frecuencia, la existencia de la inductancia parásita del conductor del diodo, la existencia de la capacitancia de la unión y la influencia de la corriente de recuperación inversa hacen que funcione a un voltaje muy alto y tasa de cambio actual, y producir oscilaciones de alta frecuencia. Los diodos de rectificación y de rueda libre generalmente están más cerca de la línea de salida de la fuente de alimentación, y es más probable que las perturbaciones de alta frecuencia generadas por ellos se transmitan a través de la línea de salida de CC. Para mejorar el factor de potencia, la fuente de alimentación conmutada adopta un circuito de corrección de factor de potencia activo. Al mismo tiempo, para mejorar la eficiencia y la confiabilidad del circuito y reducir el estrés eléctrico del dispositivo de potencia, se utiliza una gran cantidad de tecnologías de conmutación suave. Entre ellos, la tecnología de conmutación de voltaje cero, corriente cero o voltaje cero/corriente cero es la más utilizada. Esta tecnología reduce en gran medida la perturbación electromagnética generada por los dispositivos de conmutación. Sin embargo, la mayoría de los circuitos de absorción no destructivos de conmutación suave utilizan L y C para la transferencia de energía y utilizan la conductividad unidireccional de los diodos para realizar la conversión de energía unidireccional. Por lo tanto, los diodos del circuito resonante se convierten en una fuente importante de perturbaciones electromagnéticas.
Las fuentes de alimentación conmutadas generalmente usan inductores y capacitores de almacenamiento de energía para formar circuitos de filtro L y C para filtrar señales de perturbación de modo común y diferencial. Debido a la capacitancia distribuida de la bobina de inductancia, la frecuencia autorresonante de la bobina de inductancia se reduce, por lo que una gran cantidad de señales de perturbación de alta frecuencia pasan a través de la bobina de inductancia y se propagan hacia afuera a lo largo de la línea de alimentación de CA o la salida de CC. línea. A medida que aumenta la frecuencia de la señal de perturbación, el efecto de la inductancia principal del condensador de filtro conduce a una disminución continua de la capacitancia y el efecto de filtrado, e incluso provoca cambios en los parámetros del condensador, que también es una causa de perturbación electromagnética.
