Penyebab kompatibilitas elektromagnetik disebabkan oleh peralihan catu daya
Catu daya switching 24V beroperasi dalam keadaan switching tegangan tinggi dan arus besar, dan alasan masalah kompatibilitas elektromagnetik cukup rumit. Dari kompatibilitas elektromagnetik seluruh mesin, terdapat kopling impedansi umum, kopling saluran-ke-saluran, kopling medan listrik, dan kopling gelombang elektromagnetik kopling medan magnet. Tiga elemen kompatibilitas elektromagnetik adalah: sumber interferensi, jalur propagasi, dan objek yang diinterferensi. Kopling impedansi umum pada dasarnya adalah impedansi listrik umum antara sumber interferensi dan objek yang diinterferensi, yang melaluinya sinyal interferensi memasuki objek yang diinterferensi. Kopling saluran-ke-saluran pada dasarnya adalah sambungan timbal balik antara kabel atau saluran PCB yang menghasilkan tegangan interferensi dan arus interferensi karena kabel paralel.
Kopling medan listrik terutama disebabkan oleh adanya beda potensial dan kopling medan listrik induksi ke benda yang terganggu. Kopling medan magnet terutama merupakan penggabungan medan magnet frekuensi rendah yang dihasilkan di dekat saluran listrik pulsa arus tinggi ke objek yang mengganggu. Kopling medan elektromagnetik terutama disebabkan oleh gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh tegangan atau arus yang berdenyut, yang memancar keluar melalui ruang dan menyebabkan gangguan pada benda yang bersangkutan. Faktanya, setiap metode penggandengan tidak dapat dibedakan secara tegas, tetapi fokusnya berbeda.
Pada catu daya switching 24V, tabung saklar daya utama bekerja dalam mode switching frekuensi tinggi pada tegangan yang sangat tinggi. Tegangan switching dan arus switching mendekati gelombang persegi. Dari analisis spektrum diketahui bahwa sinyal gelombang persegi mengandung banyak harmonik tingkat tinggi. Spektrum harmonik tingkat tinggi ini dapat mencapai lebih dari 1000 kali frekuensi gelombang persegi. Pada saat yang sama, karena kebocoran induktansi dan kapasitansi terdistribusi dari transformator daya dan kondisi kerja yang tidak ideal dari perangkat sakelar daya utama, osilasi harmonik puncak frekuensi tinggi dan tegangan tinggi sering terjadi ketika dihidupkan atau dimatikan pada tegangan tinggi. frekuensi. Osilasi harmonik ini menghasilkan Harmonisa tingkat tinggi yang dimasukkan ke dalam rangkaian internal melalui kapasitansi terdistribusi antara tabung sakelar dan radiator atau diradiasikan ke ruang melalui radiator dan transformator.
Ini digunakan dalam dioda rektifikasi dan freewheeling, dan juga merupakan penyebab penting interferensi frekuensi tinggi. Karena dioda penyearah dan dioda freewheeling bekerja dalam keadaan peralihan frekuensi tinggi, karena adanya induktansi parasit timbal dioda, kapasitansi sambungan, dan pengaruh arus pemulihan balik, keduanya bekerja pada tingkat perubahan tegangan dan arus yang sangat tinggi, dan menghasilkan osilasi frekuensi tinggi. Karena dioda penyearah dan freewheeling umumnya dekat dengan saluran keluaran daya, interferensi frekuensi tinggi yang dihasilkannya dengan mudah ditransmisikan melalui saluran 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 sirkuit serta mengurangi tekanan listrik pada perangkat listrik, teknologi soft switching banyak digunakan. Diantaranya, teknologi switching tegangan nol, arus nol, atau arus nol adalah yang paling banyak digunakan. Teknologi ini sangat mengurangi interferensi elektromagnetik yang dihasilkan oleh perangkat switching. Namun, sebagian besar rangkaian penyerapan lossless soft-switching menggunakan L dan C untuk transfer energi, dan menggunakan kinerja konduksi searah dioda untuk mencapai konversi energi searah. Oleh karena itu, dioda pada rangkaian resonansi telah menjadi sumber utama interferensi elektromagnetik.
Dalam catu daya switching 24V, induktor dan kapasitor penyimpan energi umumnya digunakan untuk membentuk rangkaian filter L dan C untuk menyaring sinyal interferensi mode diferensial dan mode umum, dan mengubah sinyal gelombang persegi AC menjadi sinyal DC halus. Karena kapasitansi terdistribusi dari kumparan induktor, frekuensi resonansi diri dari kumparan induktor berkurang, menyebabkan sejumlah besar sinyal interferensi frekuensi tinggi melewati kumparan induktor dan merambat ke luar sepanjang saluran listrik AC atau saluran keluaran DC. . Ketika frekuensi sinyal interferensi meningkat, kapasitansi dan efek penyaringan kapasitor filter terus menurun karena pengaruh induktansi timbal. Sampai frekuensi resonansi berada di atas frekuensi resonansi, kapasitor kehilangan fungsinya sepenuhnya dan menjadi induktif. Penggunaan kapasitor filter yang tidak tepat dan kabel yang terlalu panjang juga merupakan penyebab interferensi elektromagnetik.
Karena kepadatan daya yang tinggi dan tingkat kecerdasan yang tinggi dari catu daya switching 24V, ia dilengkapi dengan mikroprosesor MCU. Oleh karena itu, sinyal tegangan dapat berkisar dari sinyal tegangan setinggi hampir kilovolt hingga sinyal tegangan serendah beberapa volt; dari sinyal digital frekuensi tinggi ke sinyal analog frekuensi rendah. Distribusi medan di dalam sinyal dan catu daya cukup rumit. Pengkabelan PCB yang tidak masuk akal, desain struktural yang tidak masuk akal, penyaringan masukan saluran listrik yang tidak masuk akal, pengkabelan saluran listrik masukan dan keluaran yang tidak masuk akal, dan desain CPU dan sirkuit pendeteksi yang tidak masuk akal semuanya akan menyebabkan pengoperasian sistem yang tidak stabil atau masalah seperti pelepasan muatan listrik statis dan transien listrik yang cepat. Semburan pulsa yang bervariasi, sambaran petir, gangguan lonjakan dan konduksi, gangguan radiasi dan penurunan kekebalan terhadap medan elektromagnetik yang terpancar.
