Elektromagnetska kompatibilnost napajanja
Razlozi za probleme s elektromagnetskom kompatibilnošću uzrokovane prekidačkim izvorima napajanja prilično su komplicirani jer rade pod visokim naponom i visokim strujnim sklopnim uvjetima. Što se tiče elektromagnetskih svojstava cijelog stroja, uglavnom postoji uobičajena sprega impedancije, veza linija-na-liniju, veza električnog polja, spojka magnetskog polja i spojka elektromagnetskih valova. Zajednička impedancija je uglavnom zajednička električna impedancija između izvora smetnje i poremećenog tijela, kroz koju signal smetnje ulazi u poremećeno tijelo. Line-to-line spajanje je uglavnom međusobno spajanje žica ili PCB linija koje stvaraju smetnju napona i struje zbog paralelnog ožičenja. Povezivanje električnog polja uglavnom je posljedica postojanja razlike potencijala, koja stvara spregu polja induciranog električnog polja na poremećeno tijelo. Povezivanje magnetskog polja uglavnom se odnosi na spajanje niskofrekventnog magnetskog polja generiranog u blizini visokostrujnog pulsnog dalekovoda s ometajućim objektom. Sprezanje elektromagnetskog polja uglavnom je posljedica visokofrekventnih elektromagnetskih valova generiranih pulsirajućim naponom ili strujom koja zrači prema van kroz prostor, i spajanja na odgovarajuće poremećeno tijelo. Zapravo, svaki način spajanja ne može se strogo razlikovati, ali naglasak je drugačiji.
U sklopnom napajanju, glavna sklopna cijev snage radi u visokofrekventnom sklopnom načinu rada pri vrlo visokom naponu. Preklopni napon i sklopna struja bliski su kvadratnim valovima. Iz analize spektra, kvadratni signal sadrži bogate harmonike visokog reda. Frekvencijski spektar višeg harmonika može doseći više od 1000 puta frekvenciju kvadratnog vala. U isto vrijeme, zbog induktiviteta curenja i raspodijeljenog kapaciteta energetskog transformatora i neidealnog radnog stanja glavnog prekidača napajanja, visokofrekventne i visokonaponske vršne harmonijske oscilacije često se generiraju kada se visoka frekvencija uključi ili isključi . Viši harmonici generirani harmonijskim titranjem prenose se u unutarnji krug preko raspodijeljenog kapaciteta između uklopne cijevi i radijatora ili zrače u prostor kroz radijator i transformator. Preklopne diode koje se koriste za ispravljanje i slobodni hod također su važan uzrok visokofrekventnih smetnji. Budući da ispravljačke i diode slobodnog hoda rade u visokofrekventnom sklopnom stanju, postojanje parazitskog induktiviteta izvoda diode, postojanje spojnog kapaciteta i utjecaj obrnute povratne struje čine da radi na vrlo visokom naponu i brzinu promjene struje i proizvode visokofrekventne oscilacije. Diode za ispravljanje i slobodno kretanje općenito su bliže izlaznoj liniji napajanja, a visokofrekventne smetnje koje one stvaraju najvjerojatnije će se prenijeti kroz izlaznu liniju istosmjerne struje. Kako bi se poboljšao faktor snage, prekidački izvor napajanja usvaja aktivni krug korekcije faktora snage. U isto vrijeme, kako bi se poboljšala učinkovitost i pouzdanost strujnog kruga i smanjio električni stres uređaja za napajanje, koristi se veliki broj tehnologija mekog prebacivanja. Među njima se najčešće koristi tehnologija sklopke nulti napon, nulta struja ili nulti napon/nulta struja. Ova tehnologija uvelike smanjuje elektromagnetske smetnje koje stvaraju sklopni uređaji. Međutim, većina nedestruktivnih apsorpcijskih krugova s mekim preklapanjem koristi L i C za prijenos energije i koristi jednosmjernu vodljivost dioda za ostvarenje jednosmjerne pretvorbe energije. Stoga diode u rezonantnom krugu postaju glavni izvor elektromagnetskih smetnji.
Preklopni izvori napajanja općenito koriste induktore za pohranu energije i kondenzatore za formiranje L i C filtarskih krugova za filtriranje diferencijalnih i uobičajenih signala smetnji. Zbog raspodijeljenog kapaciteta zavojnice induktiviteta, vlastita rezonantna frekvencija zavojnice induktiviteta je smanjena, tako da veliki broj visokofrekventnih signala smetnji prolazi kroz zavojnicu induktiviteta i širi se prema van duž izmjenične struje ili istosmjernog izlaza crta. Kako se frekvencija signala smetnje povećava, učinak induktiviteta odvoda kondenzatora filtera dovodi do kontinuiranog pada kapaciteta i učinka filtriranja, pa čak i do promjena u parametrima kondenzatora, što je također uzrok elektromagnetskih smetnji.
