Razões para compatibilidade eletromagnética causada pela fonte de alimentação
As razões para problemas de compatibilidade eletromagnética causados por fontes de alimentação de comutação de 24V que operam em estados de comutação de alta e alta tensão são bastante complexos. Em termos de compatibilidade eletromagnética de toda a máquina, existem principalmente vários tipos: acoplamento comum de impedância, acoplamento de linha a linha, acoplamento de campo elétrico, acoplamento de campo magnético e acoplamento de ondas eletromagnéticas. Os três elementos gerados pela compatibilidade eletromagnética são: fonte de perturbação, caminho de propagação e objeto perturbado. O acoplamento comum de impedância é principalmente a impedância comum entre a fonte de perturbação e o objeto perturbado no campo elétrico, através do qual o sinal de perturbação entra no objeto perturbado. O acoplamento entre linhas refere -se principalmente ao acoplamento mútuo entre fios ou linhas de PCB que geram tensão de perturbação e corrente de perturbação devido à fiação paralela.
O acoplamento de campo elétrico se deve principalmente à existência de diferença de potencial, que gera acoplamento de campo elétrico induzido com o corpo perturbado. O acoplamento de campo magnético refere-se principalmente ao acoplamento de campos magnéticos de baixa frequência gerados perto de linhas de energia de pulso de alta corrente para objetos perturbados. O acoplamento de campo eletromagnético é principalmente devido às ondas eletromagnéticas de alta frequência geradas por tensão ou corrente pulsante, que irradiam para fora através do espaço e se juntam ao corpo perturbado correspondente. De fato, cada método de acoplamento não pode ser estritamente distinguido, apenas a ênfase é diferente.
Em uma fonte de alimentação de comutação de 24V, o transistor principal de comutação de energia opera em um modo de comutação de alta frequência em altas tensões. A tensão de comutação e a corrente estão próximas das ondas quadradas. A partir da análise espectral, sabe-se que o sinal de onda quadrada contém harmônicos ricos de alta ordem, e o espectro desses harmônicos pode atingir mais de 1000 vezes a frequência da onda quadrada. Ao mesmo tempo, devido à indutância de vazamento e à capacitância distribuída do transformador de energia, bem como ao estado de trabalho não ideal dos principais dispositivos de comutação de energia, as oscilações harmônicas de alta frequência e de alta tensão são frequentemente geradas ao ativar ou desligar em altas frequências. Os harmônicos de alta ordem gerados por essas oscilações harmônicas são transmitidos ao circuito interno através da capacitância distribuída entre o tubo de comutação e o dissipador de calor, ou irradiado para o espaço através do dissipador de calor e transformador.
Utilizado para retificação e diodos de roda livre, também é uma causa importante de distúrbios de alta frequência. Devido à operação de diodos retificadores e rodas livres no estado de comutação de alta frequência, a indutância parasitária e a capacitância da junção dos cabos do diodo, bem como a influência da corrente de recuperação reversa, faz com que opere em alta tensão e taxas de mudança de corrente e gerar oscilações de alta frequência. Devido à proximidade dos diodos retificadores e rodas livres na linha de saída de energia, os distúrbios de alta frequência que eles geram são facilmente transmitidos através da linha de saída CC.
