Alasan Masalah Kompatibilitas Elektromagnetik yang Disebabkan oleh Peralihan Catu Daya
Alasan masalah kompatibilitas elektromagnetik yang disebabkan oleh catu daya switching 24V yang beroperasi dalam kondisi switching tegangan tinggi dan arus tinggi cukup kompleks. Dalam hal kompatibilitas elektromagnetik seluruh mesin, ada beberapa jenis utama: kopling impedansi umum, kopling saluran ke saluran, kopling medan listrik, kopling medan magnet, dan kopling gelombang elektromagnetik. Tiga elemen yang dihasilkan oleh kompatibilitas elektromagnetik adalah: sumber gangguan, jalur propagasi, dan objek yang terganggu. Kopling impedansi bersama pada dasarnya adalah impedansi bersama antara sumber gangguan dan objek yang terganggu dalam medan listrik, yang melaluinya sinyal gangguan memasuki objek yang terganggu. Kopling antar jalur terutama mengacu pada kopling timbal balik antara kabel atau jalur PCB yang menghasilkan tegangan gangguan dan arus gangguan karena kabel paralel.
Kopling medan listrik terutama disebabkan oleh adanya beda potensial, yang menghasilkan kopling medan listrik induksi dengan benda yang terganggu. Penggabungan medan magnet terutama mengacu pada penggandengan-medan magnet frekuensi rendah yang dihasilkan di dekat saluran listrik pulsa arus tinggi ke objek yang terganggu. Kopling medan elektromagnetik terutama disebabkan oleh gelombang elektromagnetik berfrekuensi tinggi yang dihasilkan oleh tegangan atau arus yang berdenyut, yang memancar keluar melalui ruang dan berpasangan dengan benda terganggu yang sesuai. Faktanya, setiap metode penggandengan tidak dapat dibedakan secara tegas, hanya penekanannya saja yang berbeda.
Pada catu daya peralihan 24V, transistor peralihan daya utama beroperasi dalam mode peralihan frekuensi tinggi pada tegangan tinggi. Tegangan dan arus switching mendekati gelombang persegi. Dari analisis spektral, diketahui bahwa sinyal gelombang persegi mengandung harmonik orde tinggi yang kaya, dan spektrum harmonik ini dapat mencapai lebih dari 1000 kali frekuensi gelombang persegi. Pada saat yang sama, karena kebocoran induktansi dan kapasitansi terdistribusi dari transformator daya, serta kondisi kerja yang tidak ideal dari perangkat pengalih daya utama, osilasi harmonik puncak frekuensi tinggi dan tegangan tinggi sering kali dihasilkan ketika menghidupkan atau mematikan pada frekuensi tinggi. Harmonisa tingkat tinggi yang dihasilkan oleh osilasi harmonik ini ditransmisikan ke sirkuit internal melalui kapasitansi terdistribusi antara tabung pengalih dan unit pendingin, atau diradiasikan ke ruang angkasa melalui unit pendingin dan transformator.
Digunakan untuk dioda rektifikasi dan freewheeling, ini juga merupakan penyebab penting gangguan-frekuensi tinggi. Karena pengoperasian dioda penyearah dan freewheeling dalam keadaan peralihan frekuensi tinggi, induktansi parasit dan kapasitansi persimpangan kabel dioda, serta pengaruh arus pemulihan balik, menyebabkan kabel tersebut beroperasi pada laju perubahan arus dan tegangan tinggi, dan menghasilkan osilasi frekuensi tinggi. Karena kedekatan dioda penyearah dan freewheeling dengan jalur keluaran daya, gangguan frekuensi tinggi-yang ditimbulkannya dengan mudah ditransmisikan melalui jalur keluaran DC.
Untuk meningkatkan faktor daya catu daya switching 24V, digunakan rangkaian positif faktor daya aktif. Pada saat yang sama, untuk meningkatkan efisiensi dan keandalan rangkaian serta mengurangi tekanan listrik pada perangkat daya, sejumlah besar teknologi soft switching telah diadopsi. Teknologi peralihan tegangan nol, arus nol, atau arus nol banyak digunakan. Teknologi ini sangat mengurangi gangguan elektromagnetik yang ditimbulkan oleh perangkat switching. Namun, rangkaian penyerapan lossless sakelar lunak sebagian besar menggunakan L dan C untuk transfer energi, dan memanfaatkan konduktivitas dioda searah untuk mencapai konversi energi searah. Oleh karena itu, dioda pada rangkaian resonansi ini menjadi sumber utama gangguan elektromagnetik.
