Razones de la compatibilidad electromagnética causada por la fuente de alimentación de conmutación
Las razones de los problemas de compatibilidad electromagnética causados por las alimentaciones de conmutación de 24 V que funcionan en estados de conmutación de alto voltaje y alta corriente son bastante complejos. En términos de compatibilidad electromagnética de toda la máquina, hay principalmente varios tipos: acoplamiento de impedancia común, acoplamiento de línea a línea, acoplamiento de campo eléctrico, acoplamiento de campo magnético y acoplamiento de onda electromagnética. Los tres elementos generados por la compatibilidad electromagnética son: fuente de perturbación, ruta de propagación y objeto perturbado. El acoplamiento de impedancia común es principalmente la impedancia común entre la fuente de perturbación y el objeto perturbado en el campo eléctrico, a través del cual la señal de perturbación ingresa al objeto perturbado. El acoplamiento entre línea se refiere principalmente al acoplamiento mutuo entre cables o líneas de PCB que generan voltaje de perturbación y corriente de perturbación debido al cableado paralelo.
El acoplamiento de campo eléctrico se debe principalmente a la existencia de la diferencia de potencial, que genera un acoplamiento de campo eléctrico inducido con el cuerpo perturbado. El acoplamiento de campo magnético se refiere principalmente al acoplamiento de campos magnéticos de baja frecuencia generados cerca de líneas de potencia de pulso de alta corriente a objetos perturbados. El acoplamiento del campo electromagnético se debe principalmente a las ondas electromagnéticas de alta frecuencia generadas por voltaje o corriente pulsantes, que irradian hacia afuera a través del espacio y se unen con el cuerpo perturbado correspondiente. De hecho, cada método de acoplamiento no puede distinguirse estrictamente, solo el énfasis es diferente.
En una fuente de alimentación de conmutación de 24 V, el transistor de conmutación de alimentación principal funciona en un modo de conmutación de alta frecuencia a altos voltajes. El voltaje de conmutación y la corriente están cerca de las ondas cuadradas. Del análisis espectral, se sabe que la señal de onda cuadrada contiene armónicos ricos de alto orden, y el espectro de estos armónicos 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, así como el estado de trabajo no ideal de los principales dispositivos de conmutación de potencia, las oscilaciones armónicas máximas de alta frecuencia y alta voltaje a menudo se generan al encender o apagar a altas frecuencias. Los armónicos de alto orden generados por estas oscilaciones armónicas se transmiten al circuito interno a través de la capacitancia distribuida entre el tubo de conmutación y el disipador de calor, o irradiadas hacia el espacio a través del disipador de calor y transformador.
Utilizado para la rectificación y los diodos de rueda libre, también es una causa importante de alteración de alta frecuencia. Debido al funcionamiento de los rectificadores y los diodos de rueda libre en el estado de conmutación de alta frecuencia, la inductancia parasitaria y la capacidad de unión de los cables de los diodos, así como la influencia de la corriente de recuperación inversa, hace que operen a altas tasas de cambio de voltaje y corriente, y generen oscilaciones de alta frecuencia. Debido a la proximidad del rectificador y los diodos de rueda libre a la línea de salida de potencia, las perturbaciones de alta frecuencia que generan se transmiten fácilmente a través de la línea de salida de CC.
