Uvod u elektromagnetsku kompatibilnost prebacivanja napajanja
Razlozi problema elektromagnetske kompatibilnosti uzrokovani prebacivanjem opskrbe napajanjem koji rade u stanjima prebacivanja visokog napona i visoke struje prilično su složeni. U pogledu elektromagnetskih svojstava cijelog stroja, uglavnom postoji nekoliko vrsta: uobičajena spajanje impedancije, povezivanje linije na liniju, spajanje električnog polja, spajanje magnetskog polja i spajanje elektromagnetskog vala. Uobičajena spajanje impedancije uglavnom se odnosi na uobičajenu impedanciju između izvora poremećaja i objekta poremećaja u električnom polju, putem kojeg signal poremećaja ulazi u objekt poremećaja. Inter linijski spoj uglavnom se odnosi na međusobnu povezanost žica ili PCB linija koje stvaraju smetnje napon i struju zbog paralelnog ožičenja. Spajanje električnog polja uglavnom je posljedica postojanja potencijalne razlike, što stvara inducirano spajanje električnog polja na poremećenom tijelu. Spajanje magnetskog polja uglavnom se odnosi na spajanje niskofrekventnih magnetskih polja stvorenih u blizini linije impulsa visoke struje na poremećene predmete. Spajanje elektromagnetskog polja uglavnom je uzrokovano visokofrekventnim elektromagnetskim valovima generiranim pulsirajućim naponom ili strujom koji zrači prema van kroz prostor, što rezultira spajanjem s odgovarajućim poremećenim tijelom. U stvari, svaka metoda spajanja ne može se strogo razlikovati, samo je naglasak drugačiji.
Kod preklopnog napajanja, glavni tranzistor za prebacivanje napajanja radi u visokofrekventnom načinu prebacivanja pri visokim naponima, a napon i struja prebacivanja su blizu kvadratnih valova. Iz spektralne analize poznato je da signal kvadratnog vala sadrži bogate harmonike visokog reda. Spektar ove harmonike visokog reda može dostići više od 1000 puta veću frekvenciju kvadratnog vala. Istodobno, zbog induktivnosti istjecanja i raspodijeljenog kapaciteta transformatora snage, kao i ne idealnog radnog stanja glavnih uređaja za prebacivanje snage, visokofrekventne i visokonaponske maksimalne harmonične oscilacije često se stvaraju prilikom uključivanja ili isključivanja na visokim frekvencijama. Harmonike visokog reda generirane harmoničnom oscilacijom prenose se u unutarnji krug kroz raspodijeljeni kapacitet između preklopne cijevi i hladnjaka ili zrače u svemir kroz hladnjak i transformator. Prebacivanje dioda koje se koriste za ispravljanje i slobodno kotače također su važan uzrok visokih frekvencijskih poremećaja. Zbog rada ispravljača i dioda slobodnog kotača u stanju visokofrekventnog prebacivanja, parazitska induktivnost i kapacitet diode diodi, kao i utjecaj struje obrnute oporavka, uzrokuju da rade na visokom naponu i brzini promjene struje i generiraju oscilacije visoke frekvencije. Ispravljači i diode slobodnih kotača uglavnom se nalaze blizu izlazne linije snage, a poremećaji visokofrekventnih poremećaja koje generiraju najvjerojatnije se prenose kroz izlaznu liniju DC. Prebacivanje opskrbe napajanjem koristi aktivni krugovi korekcije faktora snage za poboljšanje faktora snage. U međuvremenu, kako bi se poboljšala učinkovitost i pouzdanost kruga i smanjila električni stres na uređajima za napajanje, usvojen je veliki broj mekih tehnologija prebacivanja. Među njima se najčešće koristi nulti napon, nulta struja ili nula napona/nulta struja. Ova tehnologija uvelike smanjuje elektromagnetske smetnje generirane prebacivanjem uređaja. Međutim, većina mekih sklopova apsorpcije bez gubitaka koristi L i C za prijenos energije i koristi jednodnevnu vodljivost dioda za postizanje jednosmjerne pretvorbe energije. Stoga, diode u ovom rezonantnom krugu postaju glavni izvor elektromagnetskih smetnji.
Prebacivanje opskrbe napajanjem općenito koristi induktore i kondenzatore za pohranu energije za stvaranje krugova L i C filtriranja za filtriranje diferencijalnih i uobičajenih interferencijskih signala. Zbog raspoređene kapacitivnosti zavojnice induktora, samoonamjerna frekvencija zavojnice induktora smanjuje se, što je rezultiralo velikom količinom visokofrekventnih interferencijskih signala koji prolaze kroz zavojnicu induktora i širenje prema van duž izmjenične linije ili izlazne linije DC. Kako se frekvencija interferencijskog signala povećava, učinak olovne induktivnosti na kondenzator filtriranja dovodi do kontinuiranog smanjenja efekta kapacitivnosti i filtriranja, pa čak i promjena u parametrima kondenzatora, što je također uzrok elektromagnetske smetnji.
