Elektromagnetisk kompatibilitet af Switch Mode Power Supply
Årsagerne til problemer med elektromagnetisk kompatibilitet forårsaget af omskiftning af strømforsyninger, der arbejder under højspændings- og strømskifteforhold, er ret komplekse. Med hensyn til hele maskinens elektromagnetiske egenskaber er der hovedsageligt almindelig impedanskobling, linje-til-linje-kobling, elektrisk feltkobling, magnetfeltkobling og elektromagnetisk bølgekobling. Fælles impedanskobling er hovedsageligt den almindelige elektriske impedans mellem chikanekilden og den chikanerede krop. Gennem denne impedans kommer chikanesignalet ind i den chikanerede krop. Linje-til-linje-kobling er hovedsageligt den gensidige kobling af ledninger eller PCB-linjer, der genererer forstyrrelsesspændinger og forstyrrelsesstrømme på grund af parallelle ledninger. Elektrisk feltkobling skyldes hovedsageligt eksistensen af potentialforskel, som får det inducerede elektriske felt til at forårsage feltkobling til det forstyrrede legeme. Magnetisk feltkobling refererer hovedsageligt til koblingen af lavfrekvente magnetiske felter, der genereres nær højstrøms pulsledninger, til chikanerende genstande. Elektromagnetisk feltkobling skyldes hovedsageligt de højfrekvente elektromagnetiske bølger genereret af pulserende spænding eller strøm, der stråler ud gennem rummet og forårsager kobling til det tilsvarende forstyrrede legeme. Faktisk kan hver koblingsmetode ikke skelnes strengt, men fokus er forskelligt.
I koblingsstrømforsyningen fungerer hovedstrømafbryderrøret i en højfrekvent koblingstilstand ved en meget høj spænding. Koblingsspændingen og skiftestrømmen er begge tæt på firkantbølger. Fra spektrumanalyse er det kendt, at firkantbølgesignalet indeholder rige højordens harmoniske. Spektret af denne højordens harmoniske kan nå mere end 1000 gange af firkantbølgefrekvensen. På samme tid, på grund af de ikke-ideelle arbejdsforhold for lækageinduktansen og distribueret kapacitans af effekttransformatoren og hovedstrømomskifteren, opstår der ofte højfrekvente og højspændingsspidsharmoniske svingninger, når høje frekvenser tændes eller af. De højere harmoniske, der genereres af denne harmoniske oscillation, indføres i det interne kredsløb gennem den fordelte kapacitans mellem omskifterrøret og radiatoren eller udstråles til rummet gennem radiatoren og transformeren. Skiftdioder, der bruges til ensretning og friløb, er også en vigtig årsag til højfrekvente forstyrrelser. Fordi ensretter- og friløbsdioderne arbejder i en højfrekvent koblingstilstand, gør diodens ledningsparasitære induktans, krydskapacitans og påvirkningen af omvendt genvindingsstrøm, at den fungerer ved en meget høj spændings- og strømændringshastighed og producerer højfrekvente oscillationer . . Ensretter- og friløbsdioder er generelt tæt på strømudgangslinjen, og den højfrekvente forstyrrelse, de genererer, vil højst sandsynligt blive transmitteret gennem DC-udgangslinjen. For at forbedre effektfaktoren anvender skiftende strømforsyninger aktive effektfaktorkorrektionskredsløb. På samme tid, for at forbedre effektiviteten og pålideligheden af kredsløb og reducere den elektriske belastning på strømenheder, anvendes soft switching-teknologi i vid udstrækning. Blandt dem er nulspænding, nulstrøm eller nulspænding/nulstrømskoblingsteknologi den mest udbredte. Denne teknologi reducerer i høj grad den elektromagnetiske forstyrrelse, der genereres af koblingsenheder. De fleste soft-switchende tabsfri absorptionskredsløb bruger imidlertid L og C til energioverførsel og bruger dioders ensrettede ledende ydeevne til at opnå ensrettet energiomdannelse. Derfor bliver dioderne i resonanskredsløbet en stor kilde til elektromagnetisk forstyrrelse.
Skiftende strømforsyninger bruger generelt energilagringsspoler og kondensatorer til at danne L- og C-filterkredsløb for at filtrere differentialtilstand og common mode-forstyrrelsessignaler. På grund af induktorspolens fordelte kapacitans reduceres induktorspolens selvresonansfrekvens, hvilket får et stort antal højfrekvente forstyrrelsessignaler til at passere gennem induktorspolen og forplante sig udad langs AC-strømledningen eller DC-udgangslinjen . Efterhånden som frekvensen af filterkondensatorens forstyrrelsessignal stiger, bevirker effekten af ledningsinduktansen, at kapacitansen og filtreringseffekten kontinuerligt falder, og endda får kondensatorparametrene til at ændre sig, hvilket også er en årsag til elektromagnetisk forstyrrelse.
