Las causas de la compatibilidad electromagnética causada por el cambio de fuente de alimentación.
La fuente de alimentación conmutada de 24 V funciona en el estado de conmutación de alto voltaje y alta corriente, y las causas de los problemas de compatibilidad electromagnética son bastante complicadas. A partir de la compatibilidad electromagnética de toda la máquina, existen principalmente varios tipos de acoplamiento de impedancia común, acoplamiento de línea, acoplamiento de campo eléctrico y acoplamiento de campo magnético, acoplamiento de ondas electromagnéticas. Los tres elementos de la compatibilidad electromagnética son: la fuente de la perturbación, la trayectoria de propagación y el objeto perturbado. El acoplamiento de impedancia común es principalmente la impedancia común entre la fuente y el objeto, a través de la cual la señal puede ingresar al objeto. El acoplamiento línea a línea se refiere principalmente al acoplamiento mutuo de cables o líneas de PCB que generan voltaje perturbador y corriente perturbadora debido al cableado paralelo.
El acoplamiento del campo eléctrico se debe principalmente a la existencia de una diferencia de potencial y el campo eléctrico inducido se acopla al objeto perturbado. El acoplamiento del campo magnético es principalmente el acoplamiento del campo magnético de baja frecuencia generado cerca de la línea de alimentación de pulso de gran corriente al objeto que se raspa. El acoplamiento del campo electromagnético se debe principalmente a la onda electromagnética de alta frecuencia generada por un voltaje o corriente pulsante, que se irradia hacia afuera a través del espacio y acopla el objeto perturbado correspondiente. De hecho, cada modo de acoplamiento no se puede distinguir estrictamente, pero el énfasis es diferente.
En la fuente de alimentación conmutada de 24 V, el tubo del interruptor de alimentación principal funciona en un modo de conmutación de alta frecuencia a un voltaje muy alto, y el voltaje y la corriente de conmutación están cerca de las ondas cuadradas. A partir del análisis del espectro, se sabe que la señal de onda cuadrada contiene ricos armónicos superiores, y el espectro de los armónicos superiores 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 al estado de funcionamiento no ideal del dispositivo de conmutación de energía principal, a menudo se produce una oscilación armónica máxima de alta frecuencia y alto voltaje cuando se enciende o se enciende la alta frecuencia. apagado, y los armónicos más altos generados por esta 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 utilizados para rectificación y rueda libre también son una causa importante de interferencias de alta frecuencia. Debido a que el rectificador y los diodos de rueda libre funcionan en el estado de conmutación de alta frecuencia, debido a la existencia de inductancia parásita, capacitancia de unión y la influencia de la corriente de recuperación inversa, funcionan a una tasa de cambio de corriente y voltaje muy alta y producen alta frecuencia. oscilación. Debido a que el rectificador y el diodo de rueda libre generalmente están cerca de la línea de salida de energía, la interferencia de alta frecuencia generada por ellos es fácil de transmitir a través de la línea de salida de CC.
Para mejorar el factor de potencia de la fuente de alimentación conmutada de 24 V, se adoptan circuitos de corrección del factor de potencia activo. Al mismo tiempo, para mejorar la eficiencia y confiabilidad del circuito y reducir el estrés eléctrico de los dispositivos de potencia, se adopta una gran cantidad de tecnologías de conmutación suave. Entre ellos, la tecnología de conmutación de voltaje cero, corriente cero o corriente cero se usa ampliamente. Esta tecnología reduce en gran medida las interferencias electromagnéticas generadas por los dispositivos de conmutación. Sin embargo, la mayoría de los circuitos de absorción sin pérdidas de conmutación suave utilizan L y C para transferir energía, y utilizan la conductividad unidireccional de los diodos para realizar una conversión de energía unidireccional. Por lo tanto, los diodos de este circuito resonante se convierten en una fuente importante de interferencia electromagnética.
En la fuente de alimentación conmutada de 24 V, los circuitos de filtro L y C generalmente se componen de inductores y condensadores de almacenamiento de energía, que pueden filtrar señales de interferencia de modo diferencial y modo común y convertir señales de onda cuadrada de CA en señales de CC suaves. Debido a la capacitancia distribuida de la bobina de inductancia, la frecuencia de autorresonancia de la bobina de inductancia se reduce, de modo que una gran cantidad de señales de interferencia 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 línea de salida de CC. . Con el aumento de la frecuencia de la señal perturbadora, la capacitancia y el efecto de filtrado del condensador de filtro disminuyen continuamente debido al efecto de la inductancia del cable, hasta que está por encima de la frecuencia de resonancia, pierde completamente su función y se vuelve inductivo. El uso incorrecto de condensadores de filtro y cables demasiado largos también son causas de interferencias electromagnéticas.
Debido a la alta densidad de potencia y la alta inteligencia de la fuente de alimentación conmutada de 24 V con microprocesador MCU, la señal de voltaje desde alto hasta casi mil voltios es tan baja como varios voltios. Desde señales digitales de alta frecuencia hasta señales analógicas de baja frecuencia, la distribución de campo dentro de la fuente de alimentación es bastante complicada. El cableado irrazonable de la PCB, el diseño estructural irrazonable, el filtrado de entrada irrazonable del cable de alimentación, el cableado irrazonable del cable de alimentación de entrada y salida y el diseño irrazonable de la CPU y del circuito de detección conducirán a un funcionamiento inestable del sistema o a una inmunidad reducida de los campos electromagnéticos radiados, como descarga electrostática, transitorios eléctricos rápidos, rayos, sobretensiones e interferencias de conducción, interferencias de radiación.
