Elektromagnetische Verträglichkeitstechnologie der stabilisierten Stromversorgung
Die Gründe für die elektromagnetischen Verträglichkeitsprobleme, die durch Schaltnetzteile verursacht werden, sind recht kompliziert, da sie unter Hochspannungs- und Hochstrom-Schaltbedingungen arbeiten. In Bezug auf die elektromagnetischen Eigenschaften der gesamten Maschine gibt es hauptsächlich gemeinsame Impedanzkopplung, Leitungskopplung, elektrische Feldkopplung, magnetische Feldkopplung und elektromagnetische Wellenkopplung. Bei der gemeinsamen Impedanzkopplung handelt es sich hauptsächlich um die elektrische gemeinsame Impedanz zwischen der Störquelle und dem gestörten Körper, über die das Störsignal in den gestörten Körper gelangt. Bei der Leitung-zu-Leitung-Kopplung handelt es sich hauptsächlich um die gegenseitige Kopplung von Drähten oder Leiterplattenleitungen, die aufgrund der Parallelverdrahtung Störspannungen und -ströme erzeugen. Die elektrische Feldkopplung beruht hauptsächlich auf der Existenz der Potentialdifferenz, die die Feldkopplung des induzierten elektrischen Feldes an den gestörten Körper erzeugt. Unter Magnetfeldkopplung versteht man hauptsächlich die Kopplung des niederfrequenten Magnetfelds, das in der Nähe der Hochstrom-Impulsstromleitung erzeugt wird, an das störende Objekt. Die elektromagnetische Feldkopplung ist hauptsächlich auf die hochfrequenten elektromagnetischen Wellen zurückzuführen, die durch pulsierende Spannung oder Strom erzeugt werden, die durch den Raum nach außen abgestrahlt werden, und an den entsprechenden gestörten Körper gekoppelt werden. Tatsächlich kann nicht jede Kopplungsmethode streng unterschieden werden, aber der Schwerpunkt ist unterschiedlich.
Beim Schaltnetzteil arbeitet die Hauptleistungsschaltröhre im Hochfrequenzschaltmodus bei sehr hoher Spannung. Die Schaltspannung und der Schaltstrom ähneln nahezu Rechteckwellen. Aus der Spektrumanalyse geht hervor, dass das Rechtecksignal zahlreiche Oberwellen höherer Ordnung enthält. Das Frequenzspektrum der höheren Harmonischen kann mehr als das 1000-fache der Rechteckfrequenz erreichen. Gleichzeitig werden aufgrund der Streuinduktivität und der verteilten Kapazität des Leistungstransformators sowie des nicht idealen Betriebszustands des Hauptleistungsschaltgeräts beim Ein- oder Ausschalten der Hochfrequenz häufig harmonische Hochfrequenz- und Hochspannungsspitzenschwingungen erzeugt . Die durch die harmonische Schwingung erzeugten höheren Harmonischen werden über die verteilte Kapazität zwischen der Schaltröhre und dem Strahler an den internen Schaltkreis übertragen oder über den Strahler und den Transformator in den Raum abgestrahlt. Auch Schaltdioden zur Gleichrichtung und zum Freilauf sind eine wichtige Ursache für hochfrequente Störungen. Da die Gleichrichtungs- und Freilaufdioden im hochfrequenten Schaltzustand arbeiten, arbeiten sie aufgrund der parasitären Induktivität der Leitungen der Dioden, der Sperrschichtkapazität und des Einflusses des Rückstroms sehr hoch Spannung und Strom ändern sich schnell und erzeugen hochfrequente Schwingungen. Die Gleichrichtungs- und Freilaufdioden befinden sich im Allgemeinen näher an der Ausgangsleitung des Netzteils, und die von ihnen erzeugten hochfrequenten Störungen werden höchstwahrscheinlich über die Gleichstrom-Ausgangsleitung übertragen. Um den Leistungsfaktor zu verbessern, verwendet das Schaltnetzteil eine aktive Leistungsfaktorkorrekturschaltung. Gleichzeitig werden zahlreiche Soft-Switching-Technologien eingesetzt, um die Effizienz und Zuverlässigkeit der Schaltung zu verbessern und die elektrische Belastung des Leistungsgeräts zu verringern. Unter diesen ist die Nullspannungs-, Nullstrom- oder Nullspannungs-/Nullstrom-Schalttechnologie am weitesten verbreitet. Diese Technologie reduziert die elektromagnetische Störung, die von Schaltgeräten erzeugt wird, erheblich. Die meisten zerstörungsfreien Absorptionsschaltungen mit sanftem Schalten verwenden jedoch L und C zur Energieübertragung und nutzen die unidirektionale Leitfähigkeit von Dioden, um eine unidirektionale Energieumwandlung zu realisieren. Daher werden die Dioden im Resonanzkreis zu einer Hauptquelle elektromagnetischer Störungen.
Schaltnetzteile verwenden im Allgemeinen Energiespeicherinduktivitäten und -kondensatoren, um L- und C-Filterschaltungen zu bilden und Differenz- und Gleichtakt-Störsignale zu filtern. Aufgrund der verteilten Kapazität der Induktorspule wird die Eigenresonanzfrequenz der Induktorspule verringert, so dass eine große Anzahl hochfrequenter Störsignale durch die Induktorspule gelangen und sich entlang der Wechselstromleitung oder des Gleichstromausgangs nach außen ausbreiten Linie. Mit steigender Frequenz des Störsignals nimmt die Kapazität und Filterwirkung des Filterkondensators aufgrund der Induktivität des Anschlusskabels kontinuierlich ab und führt sogar zu Änderungen der Parameter des Kondensators, was ebenfalls eine Ursache für elektromagnetische Störungen ist.
