Elektromagnetska kompatibilnost prekidačkih izvora napajanja
Razlozi za probleme s elektromagnetskom kompatibilnošću uzrokovane prekidačkim izvorima napajanja prilično su komplicirani jer rade u uvjetima visokog napona i visoke struje. Što se tiče elektromagnetskih svojstava cijelog stroja, uglavnom postoji uobičajena sprega impedancije, veza linija-na-liniju, veza električnog polja, spojka magnetskog polja i elektromagnetska valna sprega. 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 potencijalne razlike, 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. Povezivanje 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 uključuje ili isključuje . Viši harmonici generirani harmonijskom 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 dioda, postojanje spojnog kapaciteta i utjecaj povratne povratne struje čine da rade na vrlo visokoj brzina promjene napona i struje, te 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.
Prekidački 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 induktora, vlastita rezonantna frekvencija zavojnice induktora je smanjena, tako da veliki broj visokofrekventnih signala smetnji prolazi kroz zavojnicu induktora i širi se prema van duž AC strujnog voda ili istosmjernog izlaza crta. Kako frekvencija signala smetnje raste, kapacitet filterskog kondenzatora i učinak filtriranja će se kontinuirano smanjivati zbog induktiviteta vodeće žice, pa čak i dovesti do promjena u parametrima kondenzatora, što je također uzrok elektromagnetskih smetnji.
