Uzroci generiranja harmonika u sklopnim izvorima napajanja
U suvremenoj elektroničkoj opremi, prekidačko napajanje je široko korišten oblik napajanja, koji ima karakteristike male veličine i visoke učinkovitosti. Međutim, prekidački izvori napajanja također mogu generirati harmonike koji u određenoj mjeri utječu na kvalitetu napajanja i stabilnost električne mreže, pa čak i predstavljaju prijetnju strujnim krugovima i uređajima. Stoga je prijeko potrebno riješiti harmonijski problem sklopnog napajanja.
Harmonici se odnose na električni valni oblik s višom frekvencijom od osnovnog vala, obično potječući od čimbenika kao što su nelinearna opterećenja, nesinusoidalni napon i elektromagnetske smetnje. Princip rada prekidačkog izvora napajanja određuje njegovu osjetljivost na stvaranje harmonika.
1. Učinak kratkog spoja kruga filtriranja kondenzatora
U prekidačkim izvorima napajanja kondenzatorski filterski krug uglavnom igra ulogu u smanjenju pulsirajućeg napona na izlazu snage, ali u uvjetima visoke frekvencije, kondenzatori su također vrsta kratkog spoja. Kratki spojevi mogu uzrokovati protok harmonijskih struja u izvor napajanja, uzrokujući oscilacije u vodiču i uzrokujući buku i toplinske učinke.
2. Učinak rezonancije kruga za filtriranje induktiviteta
U prekidačkim izvorima napajanja, krug za filtriranje induktiviteta se uglavnom koristi za sprječavanje visokofrekventnih fluktuacija u izlazu napajanja. Kada je struja opterećenja vrlo niska, induktivitet je u rezonantnom stanju, što će generirati visokofrekventne harmoničke struje. Generirana visokofrekventna harmonijska struja uzrokovat će rezonanciju u kondenzatoru snage i induktivnosti linije, uzrokujući visokofrekventne oscilacije kada struja teče.
3. Učinak rezonancije povratnog kruga induktiviteta
Rezonantni povratni krug važna je karakteristika izvedbe prekidačkog napajanja, koji kontinuirano prati opterećenje i uvjete napajanja putem regulatora povratne sprege, kako bi se pravodobno prilagodila izlazna snaga i poboljšala učinkovitost cijelog kruga. Međutim, povratni krug induktiviteta smanjuje izlazni napon napajanja kroz rezonantni krug, povećavajući stvaranje harmonijskih struja.
4. Utjecaj radne frekvencije
Što je viša radna frekvencija prekidačkog izvora napajanja, to su viši harmonici i obilnije generirane harmoničke struje. A visokofrekventna struja će generirati relativno velike elektromagnetske valove na zavojnici, što će također dovesti do pojave međusobnog utjecaja između samog električnog uređaja i elektromagnetskih valova ispunjenih zrakom.
