Introduktion til elektromagnetisk kompatibilitet af skiftende strømforsyninger
Årsagerne til problemer med elektromagnetisk kompatibilitet forårsaget af skiftende strømforsyninger, der arbejder under højspændings- og højstrømskoblingsforhold, er ret komplekse. Med hensyn til hele maskinens elektromagnetiske egenskaber er der hovedsageligt flere typer: almindelig impedanskobling, linje til linje kobling, elektrisk feltkobling, magnetisk feltkobling og elektromagnetisk bølgekobling. Fælles impedanskobling refererer hovedsageligt til den fælles impedans mellem forstyrrelseskilden og det forstyrrede objekt elektrisk, hvorigennem forstyrrelsessignalet kommer ind i det forstyrrede objekt. Linje-til-linje-kobling refererer hovedsageligt til den gensidige kobling mellem ledninger eller PCB-ledninger, der genererer forstyrrelsesspænding og strøm på grund af parallelle ledninger. Elektrisk feltkobling skyldes hovedsageligt tilstedeværelsen af potentialforskel, som genererer induceret elektrisk feltkobling på det forstyrrede legeme. Magnetisk feltkobling refererer hovedsageligt til koblingen af lavfrekvente magnetiske felter, der genereres nær højstrømsimpulsledninger til forstyrrende objekter. Elektromagnetisk feltkobling skyldes hovedsageligt de højfrekvente elektromagnetiske bølger, der genereres af pulserende spænding eller strøm, der udstråler udad gennem rummet, hvilket resulterer i kobling med det tilsvarende forstyrrede legeme. Faktisk kan hver koblingsmetode ikke skelnes strengt, kun med forskellige fokus.
I en koblingsstrømforsyning fungerer hovedstrømafbryderen i en højfrekvent koblingstilstand ved høj spænding, og koblingsspændingen og -strømmen er tæt på firkantbølger. Fra spektrumanalyse er det kendt, at firkantbølgesignaler indeholder rige højordens harmoniske. Spektret af denne højere ordens harmoniske kan nå over 1000 gange firkantbølgefrekvensen. På samme tid, på grund af lækinduktansen og distribueret kapacitans af strømtransformatoren, såvel som den ikke-ideelle arbejdstilstand af hovedstrømafbryderenheden, genereres der ofte højfrekvente og højspændingsspidsharmoniske svingninger, når der tændes eller slukket ved høje frekvenser. De højordens harmoniske, der genereres af denne harmoniske oscillation, transmitteres til det interne kredsløb gennem den fordelte kapacitans mellem omskifterrøret og kølepladen eller udstråles ud i rummet gennem kølepladen og transformeren. Skiftedioder, der bruges til ensretning og videreførelse, er også en vigtig årsag til højfrekvente forstyrrelser. På grund af den højfrekvente omskiftningstilstand for ensretteren og friløbsdioderne får tilstedeværelsen af parasitisk induktans og krydskapacitans i diodeledningerne såvel som påvirkningen af omvendt genvindingsstrøm dem til at fungere ved højspændings- og strømændringshastigheder, og generere højfrekvente svingninger. Ensretter- og friløbsdioder er generelt tæt på strømudgangslinjen, og de højfrekvente forstyrrelser, der genereres af dem, 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 kredsløbet og reducere den elektriske stress af strømenheder, er et stort antal bløde switching-teknologier blevet vedtaget. Blandt dem er nul spænding, nul strøm eller nul spænding/nul strøm switching teknologi den mest udbredte. Denne teknologi reducerer i høj grad den elektromagnetiske interferens, der genereres af koblingsenheder. De fleste tabsfrie absorptionskredsløb med blød switch anvender imidlertid L og C til energioverførsel og udnytter dioders ensrettede ledningsevne til at opnå ensrettet energiomdannelse. Derfor bliver dioderne i dette resonanskredsløb en stor kilde til elektromagnetisk forstyrrelse.
Skiftende strømforsyninger bruger generelt energilagringsspoler og kondensatorer til at danne L- og C-filtreringskredsløb, der opnår filtrering af differential- og common-mode forstyrrelsessignaler. På grund af den distribuerede kapacitans af induktansspolen reduceres induktansspolens selvresonansfrekvens, hvilket resulterer i et stort antal højfrekvente forstyrrelsessignaler, der passerer gennem induktansspolen og forplanter sig udad langs AC-strømledningen eller DC-udgangslinjen. Når frekvensen af forstyrrelsessignalet stiger i filterkondensatoren, fører effekten af ledningsinduktansen til et kontinuerligt fald i kapacitans og filtreringseffekt, og endda ændringer i kondensatorparametre, hvilket også er en årsag til elektromagnetisk interferens.
