Einführung in die elektromagnetische Kompatibilität des Schaltungsversorgungsverbrauchs
Die Gründe für elektromagnetische Kompatibilitätsprobleme, die durch das Umschalten von Stromversorgungen in hoher Spannung und hohen Stromschaltzuständen verursacht werden, sind recht komplex. In Bezug auf die elektromagnetischen Eigenschaften der gesamten Maschine gibt es hauptsächlich verschiedene Arten: gemeinsame Impedanzkopplung, Linie zur Leitung der Kopplung, elektrische Feldkopplung, Magnetfeldkopplung und elektromagnetische Wellenkopplung. Eine gemeinsame Impedanzkopplung bezieht sich hauptsächlich auf die gemeinsame Impedanz zwischen der Quelle der Störung und dem Objekt der Störung im elektrischen Feld, durch das das Störungssignal in das Objekt der Störung gelangt. Die Inter -Linie -Kopplung bezieht sich hauptsächlich auf die gegenseitige Kopplung zwischen Drähten oder PCB -Linien, die aufgrund der parallelen Verkabelung Interferenzspannung und Strom erzeugen. Elektrische Feldkopplung ist hauptsächlich auf das Vorhandensein einer Potentialdifferenz zurückzuführen, die eine induzierte elektrische Feldkupplung am gestörten Körper erzeugt. Die Magnetfeldkupplung bezieht sich hauptsächlich auf die Kopplung von niederfrequenten Magnetfeldern, die in der Nähe hoher Stromimpulsanlagen an gestörte Objekte erzeugt werden. Die elektromagnetische Feldkopplung wird hauptsächlich durch die hochfrequente elektromagnetische Wellen verursacht, die durch Pulsierung von Spannung oder Strom nach außen durch den Raum erzeugt werden, was zur Kopplung mit dem entsprechenden gestörten Körper führt. Tatsächlich kann jede Kopplungsmethode nicht streng unterschieden werden, nur der Schwerpunkt ist unterschiedlich.
In einer Schaltnetzversorgung arbeitet der Hauptstromanlagentransistor in einem hochfrequenten Schaltmodus bei hohen Spannungen, und die Schaltspannung und der Strom liegen in der Nähe von Quadratwellen. Aus der spektralen Analyse ist bekannt, dass das Quadratwellensignal reichhaltige Harmonische hohe Ordnung enthält. Das Spektrum dieser Harmonischen hoher Ordnung kann über das 1000-fache der Frequenz einer Quadratwelle erreichen. Gleichzeitig werden aufgrund der Leckage-Induktivität und der verteilten Kapazität von Stromtransformatoren sowie des nicht idealen Arbeitszustands von Hauptstromschaltgeräten häufig Hochfrequenz- und Hochspannungs-Harmonische Oszillationen erzeugt, wenn sie bei hohen Frequenzen ein- oder ausgeschaltet werden. Die durch die harmonischen Schwingung erzeugten Harmonischen werden durch die verteilte Kapazität zwischen dem Schaltrohr und dem Kühlkörper in den Innenkreis übertragen oder durch den Kühlkörper und den Transformator in den Raum ausgestrahlt. Die zur Berichterstattung und Freilaufwendung verwendeten Schaltdioden sind ebenfalls eine wichtige Ursache für Hochfrequenzstörungen. Aufgrund des Betriebs von Gleichrichter- und Freilaufdioden im Hochfrequenzschaltzustand, die parasitäre Induktivitäts- und Übergangskapazität der Diode-Leitungen sowie der Einfluss des Umkehrwiederherstellungsstroms führen dazu, dass die Themen bei hohen Spannungs- und Stromänderungsraten betrieben werden und hohe Frequenzschwanzösten erzeugen. Gleichrichter und Freilaufdioden befinden sich im Allgemeinen in der Nähe der Leistungsausgangslinie, und die von ihnen erzeugten Hochfrequenzstörungen werden am wahrscheinlichsten über die Gleichstromausgangslinie übertragen. Schaltnetzvorräte verwenden Korrekturschaltungen für den aktiven Leistungsfaktor, um den Leistungsfaktor zu verbessern. Um die Effizienz und Zuverlässigkeit des Schaltkreises zu verbessern und die elektrische Spannung von Leistungsgeräten zu verringern, wurden eine große Anzahl von Soft -Switching -Technologien eingesetzt. Unter diesen ist Nullspannung, Nullstrom oder Nullspannung/Nullstrom -Switching -Technologie am weitesten verbreitet. Diese Technologie reduziert die durch Schaltgeräte erzeugte elektromagnetische Interferenzen erheblich. Die meisten verlustlosen Absorptionsschaltungen für weiche Schalter verwenden jedoch L und C für den Energieübertragung und nutzen die unidirektionale Leitfähigkeit von Dioden, um eine unidirektionale Energieumwandlung zu erreichen. Daher werden die Dioden in dieser Resonanzschaltung zu einer Hauptquelle für elektromagnetische Interferenzen.
Durch Schaltungsversorgungen werden in der Regel Energiespeicher -Induktoren und Kondensatoren verwendet, um L- und C -Filterschaltungen zu bilden, um Differential- und Common -Modus -Interferenzsignale zu filtern. Aufgrund der verteilten Kapazität der Induktorspule nimmt die selbstresonante Frequenz der Induktorspule ab, was zu einer großen Menge hochfrequenter Interferenzsignale führt, die durch die Induktorspule verlaufen und nach außen entlang der Wechselstromleitung oder der DC-Ausgangslinie ausbreitet. Mit zunehmender Frequenz des Interferenzsignals führt die Wirkung der Bleiinduktivität auf den Filterkondensator zu einer kontinuierlichen Abnahme der Kapazitäts- und Filtereffekte sowie zu Änderungen der Kondensatorparameter, was auch eine Ursache für elektromagnetische Interferenzen ist.
