Lülitustoiteallikate põhjustatud elektromagnetilise ühilduvuse põhjused
24 V lülitustoiteallikas töötab kõrgepinge ja suure voolu lülitusseisundis ning elektromagnetilise ühilduvuse probleemide põhjused on üsna keerulised. Kogu masina elektromagnetilise ühilduvuse põhjal on peamiselt levinud impedantsi sidumine, liinidevaheline sidestus, elektrivälja sidumine ja magnetvälja sidestus elektromagnetlainetega. Elektromagnetilise ühilduvuse kolm elementi on: häireallikas, levimistee ja häiritud objekt. Ühine impedantssidestus on peamiselt häireallika ja häiritud objekti vaheline ühine elektritakistus, mille kaudu häiriv signaal siseneb häiritud objekti. Line-to-line sidestus on peamiselt juhtmete või PCB liinide vastastikune sidumine, mis tekitavad paralleeljuhtmestiku tõttu häirepingeid ja häirevoolusid.
Elektrivälja sidestus on peamiselt tingitud potentsiaalide erinevuse olemasolust ja indutseeritud elektrivälja sidestusest häiritud kehaga. Magnetvälja sidestus on peamiselt kõrge voolu impulssliini lähedal tekkiva madalsagedusliku magnetvälja ühendamine häiriva objektiga. Elektromagnetvälja sidestust põhjustavad peamiselt pulseeriva pinge või voolu tekitatud kõrgsageduslikud elektromagnetlained, mis kiirguvad läbi ruumi väljapoole ja põhjustavad sidestumist vastava häiritud kehaga. Tegelikult ei saa iga sidumismeetodit rangelt eristada, kuid fookus on erinev.
24V lülitustoiteallikas töötab peatoitelüliti toru kõrgsageduslikul lülitusrežiimil väga kõrgel pingel. Lülituspinge ja lülitusvool on nelinurklainete lähedal. Spektrianalüüsist on teada, et ruutlaine signaal sisaldab rikkalikke kõrget järku harmoonilisi. Selle kõrgetasemelise harmoonilise spekter võib ulatuda rohkem kui 1000-kordse ruutlaine sageduseni. Samal ajal tekivad toitetrafo lekkeinduktiivsuse ja hajutatud mahtuvuse ning peamise toitelülitusseadme ebaideaalse tööseisundi tõttu sageli kõrgel sisse- või väljalülitamisel kõrgsageduslikud ja kõrgepinge harmoonilised tippvõnked. sagedused. See harmooniline võnkumine tekitab kõrge järgu harmoonilisi aineid, mis sisestatakse siseringi läbi lülititoru ja radiaatori vahelise jaotatud mahtuvuse või kiirgatakse ruumi läbi radiaatori ja trafo.
Seda kasutatakse alaldus- ja vabakäigudioodides ning see on ka oluline kõrgsageduslike häirete põhjus. Kuna alaldi ja vabakäigudioodid töötavad kõrgsageduslikul lülitusolekul, töötavad need dioodi juhtme parasiit-induktiivsuse, ristmike mahtuvuse ja tagurpidivoolu mõju tõttu väga kõrge pinge ja voolu muutumise kiirusega ning tekitavad kõrgsageduslikke võnkumisi. Kuna alaldi ja vabakäigudioodid asuvad üldiselt toiteväljundi liini lähedal, kanduvad nende tekitatavad kõrgsageduslikud häired kergesti üle alalisvoolu väljundliini.
24 V lülitustoiteallika võimsusteguri parandamiseks kasutatakse aktiivvõimsusteguri positiivseid ahelaid. Samal ajal kasutatakse vooluahelate tõhususe ja töökindluse parandamiseks ning toiteseadmete elektrilise pinge vähendamiseks laialdaselt pehmet lülitustehnoloogiat. Nende hulgas on enim kasutatav nullpinge, nullvoolu või nullvoolu lülitustehnoloogia. See tehnoloogia vähendab oluliselt lülitusseadmete tekitatavaid elektromagnetilisi häireid. Kuid enamik pehme lülitusega kadudeta neeldumisahelaid kasutavad energia ülekandeks L ja C ning kasutavad ühesuunalise energia muundamise saavutamiseks dioodide ühesuunalist juhtivust. Seetõttu on resonantsahelas olevad dioodid muutunud peamiseks elektromagnetiliste häirete allikaks.
24 V lülitustoiteallikates kasutatakse tavaliselt energiasalvestavaid induktoreid ja kondensaatoreid L- ja C-filtriahelate moodustamiseks, et filtreerida diferentsiaalrežiimi ja ühisrežiimi häiresignaale ning teisendada vahelduvvoolu ruutlainesignaalid sujuvateks alalisvoolusignaalideks. Induktiivpooli hajutatud mahtuvuse tõttu väheneb induktiivpooli iseresonantssagedus, mille tõttu läbib induktiivpooli suur hulk kõrgsageduslikke häiresignaale ja levib piki vahelduvvoolu või alalisvoolu väljundliini väljapoole. . Häiresignaali sageduse kasvades jätkavad filtri kondensaatori mahtuvuse ja filtreerimisefekti vähenemist juhtinduktiivsuse mõjul. Kuni resonantssagedus on üle resonantssageduse, kaotab kondensaator täielikult oma funktsiooni ja muutub induktiivseks. Elektromagnetiliste häirete põhjuseks on ka filtrikondensaatorite vale kasutamine ja liiga pikad juhtmed.
Tänu 24 V lülitustoiteallika suurele võimsustihedusele ja kõrgele intelligentsusele on see varustatud MCU mikroprotsessoriga. Seetõttu võib see ulatuda peaaegu kilovoltide pingesignaalidest kuni mõnevoldiste pingesignaalideni; kõrgsageduslikest digitaalsignaalidest kuni madala sagedusega analoogsignaalideni. Väljajaotus signaali ja toiteallika sees on üsna keeruline. Ebamõistlik PCB juhtmestik, ebamõistlik konstruktsioon, ebamõistlik toiteliini sisendi filtreerimine, sisend- ja väljundvooluliini ebamõistlik juhtmestik ning protsessori ja tuvastusahelate ebamõistlik projekteerimine põhjustavad süsteemi ebastabiilset tööd või probleeme, nagu elektrostaatiline lahendus ja kiired elektrilised siirded. Muutuvad impulsspursked, pikselöögid, liigpinged ja elektrijuhtivushäired, kiirgushäired ja kiirguskindluse vähenemine elektromagnetväljadele.
