Nguyên nhân tương thích điện từ do chuyển đổi nguồn điện
Bộ nguồn chuyển mạch 24V hoạt động ở trạng thái chuyển mạch có điện áp cao và dòng điện lớn, nguyên nhân dẫn đến vấn đề tương thích điện từ khá phức tạp. Từ khả năng tương thích điện từ của toàn bộ máy, chủ yếu có khớp nối trở kháng chung, khớp nối dây, khớp nối điện trường và khớp nối sóng điện từ từ trường. Ba yếu tố của khả năng tương thích điện từ là: nguồn nhiễu, đường truyền và vật thể bị nhiễu. Ghép trở kháng chung chủ yếu là trở kháng điện chung giữa nguồn nhiễu và vật thể bị nhiễu, qua đó tín hiệu gây nhiễu đi vào vật thể bị nhiễu. Khớp nối dây chủ yếu là khớp nối lẫn nhau của dây hoặc đường PCB tạo ra điện áp nhiễu và dòng nhiễu do nối dây song song.
Sự ghép điện trường chủ yếu là do sự tồn tại của hiệu điện thế và sự ghép của điện trường cảm ứng với vật bị xáo trộn. Ghép từ trường chủ yếu là ghép từ trường tần số thấp được tạo ra gần đường dây xung dòng điện cao với vật thể gây nhiễu. Sự ghép nối trường điện từ chủ yếu được gây ra bởi sóng điện từ tần số cao được tạo ra bởi điện áp hoặc dòng điện xung, tỏa ra ngoài không gian và gây ra sự ghép nối với vật thể bị nhiễu tương ứng. Trên thực tế, không thể phân biệt rõ ràng từng phương pháp ghép mà trọng tâm là khác nhau.
Trong bộ nguồn chuyển mạch 24V, ống công tắc nguồn chính hoạt động ở chế độ chuyển mạch tần số cao ở điện áp rất cao. Điện áp chuyển mạch và dòng điện chuyển mạch gần với sóng vuông. Từ phân tích phổ, người ta biết rằng tín hiệu sóng vuông chứa nhiều sóng hài bậc cao. Phổ của sóng hài bậc cao này có thể đạt tới hơn 1000 lần tần số sóng vuông. Đồng thời, do độ tự cảm rò rỉ và điện dung phân bố của máy biến áp điện và điều kiện làm việc không lý tưởng của thiết bị chuyển mạch nguồn chính nên dao động hài đỉnh cao tần và điện áp cao thường xảy ra khi bật hoặc tắt ở mức cao. tần số. Dao động điều hòa này tạo ra sóng hài bậc cao được đưa vào mạch bên trong thông qua điện dung phân bố giữa ống công tắc và bộ tản nhiệt hoặc tỏa ra không gian thông qua bộ tản nhiệt và máy biến áp.
Nó được sử dụng trong các điốt chỉnh lưu và quay tự do, đồng thời cũng là nguyên nhân quan trọng gây nhiễu tần số cao. Bởi vì các điốt chỉnh lưu và quay tự do hoạt động ở trạng thái chuyển mạch tần số cao, do sự tồn tại của điện cảm ký sinh chì, điện dung tiếp giáp và ảnh hưởng của dòng phục hồi ngược, nên chúng hoạt động ở tốc độ thay đổi dòng điện và điện áp rất cao, và tạo ra dao động tần số cao. Do bộ chỉnh lưu và điốt quay tự do thường ở gần đường dây đầu ra nguồn nên nhiễu tần số cao mà chúng tạo ra dễ dàng được truyền qua đường dây đầu ra DC.
Để cải thiện hệ số công suất của nguồn điện chuyển mạch 24V, các mạch dương hệ số công suất hoạt động được sử dụng. Đồng thời, để nâng cao hiệu suất, độ tin cậy của mạch điện và giảm ứng suất điện của các thiết bị điện, công nghệ chuyển mạch mềm được sử dụng rộng rãi. Trong số đó, công nghệ chuyển mạch điện áp bằng 0, dòng bằng 0 hoặc dòng bằng 0 được sử dụng rộng rãi nhất. Công nghệ này làm giảm đáng kể nhiễu điện từ do các thiết bị chuyển mạch tạo ra. Tuy nhiên, hầu hết các mạch hấp thụ không tổn hao chuyển mạch mềm đều sử dụng L và C để truyền năng lượng và sử dụng hiệu suất dẫn một chiều của điốt để đạt được sự chuyển đổi năng lượng một chiều. Do đó, các điốt trong mạch cộng hưởng đã trở thành nguồn gây nhiễu điện từ chính.
Trong nguồn điện chuyển mạch 24V, cuộn cảm và tụ điện lưu trữ năng lượng thường được sử dụng để tạo thành mạch lọc L và C để lọc tín hiệu nhiễu chế độ vi sai và chế độ chung, đồng thời chuyển đổi tín hiệu sóng vuông AC thành tín hiệu DC trơn tru. Do điện dung phân bố của cuộn cảm, tần số tự cộng hưởng của cuộn cảm bị giảm khiến một lượng lớn tín hiệu nhiễu tần số cao đi qua cuộn cảm và truyền ra ngoài dọc theo đường nguồn AC hoặc đường ra DC. . Khi tần số của tín hiệu nhiễu tăng lên thì điện dung và hiệu ứng lọc của tụ lọc tiếp tục giảm do ảnh hưởng của điện cảm đạo trình. Cho đến khi tần số cộng hưởng cao hơn tần số cộng hưởng, tụ điện hoàn toàn mất chức năng và trở nên cảm ứng. Việc sử dụng tụ lọc không đúng cách và dây dẫn quá dài cũng là nguyên nhân gây nhiễu điện từ.
Do mật độ năng lượng cao và mức độ thông minh cao của nguồn điện chuyển mạch 24V, nó được trang bị bộ vi xử lý MCU. Do đó, nó có thể dao động từ tín hiệu điện áp cao đến gần kilovolt đến tín hiệu điện áp thấp đến vài volt; từ tín hiệu số tần số cao đến tín hiệu tương tự tần số thấp. Sự phân bố trường bên trong tín hiệu và nguồn điện khá phức tạp. Hệ thống dây điện PCB không hợp lý, thiết kế cấu trúc không hợp lý, lọc đầu vào đường dây điện không hợp lý, hệ thống dây điện đầu vào và đầu ra không hợp lý cũng như thiết kế CPU và mạch phát hiện không hợp lý đều sẽ dẫn đến hoạt động của hệ thống không ổn định hoặc các vấn đề như phóng tĩnh điện và chuyển tiếp điện nhanh. Các xung xung có thể thay đổi, sét đánh, xung đột biến và nhiễu dẫn truyền, nhiễu bức xạ và giảm khả năng miễn nhiễm với trường điện từ bức xạ.
