Lý do tương thích điện từ do nguồn điện gây ra
Nguyên nhân gây ra sự cố tương thích điện từ do nguồn điện chuyển mạch 24V hoạt động trong điều kiện chuyển mạch điện áp cao và dòng điện cao khá phức tạp. Về khả năng tương thích điện từ của toàn bộ máy, chủ yếu có một số loại: khớp nối trở kháng chung, khớp nối đường dây, khớp nối điện trường, khớp nối từ trường và khớp nối sóng điện từ. Ba yếu tố tạo ra khả năng tương thích điện từ là: nguồn nhiễu, đường truyền và đối tượng nhiễu. Khớp nối điện trở chung chủ yếu đề cập đến trở kháng chung giữa nguồn nhiễu và vật bị nhiễu về mặt điện, qua đó tín hiệu nhiễu đi vào vật bị nhiễu. Khớp nối đường dây chủ yếu đề cập đến sự ghép nối lẫn nhau giữa các dây hoặc dây PCB tạo ra điện áp xước và dòng điện xước do nối dây song song.
Sự ghép nối điện trường chủ yếu là do sự xuất hiện của sự chênh lệch điện thế, dẫn đến sự ghép nối của điện trường cảm ứng với vật thể bị xáo trộn. Khớp nối từ trường chủ yếu đề cập đến sự ghép của từ trường tần số thấp được tạo ra gần các đường dây xung dòng điện cao với đối tượng nhiễu loạn. 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 kết hợp với vật thể bị nhiễu tương ứng. Trên thực tế, không thể phân biệt rõ ràng từng phương pháp ghép mà chỉ có những trọng tâm khác nhau.
Trong nguồn điện chuyển mạch 24V, công tắc nguồn chính hoạt động ở chế độ chuyển mạch tần số cao ở điện áp cao. Điện áp 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, có thể đạt phổ tần số 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, cũng như trạng thái làm việc không lý tưởng của thiết bị chuyển mạch nguồn chính, các dao động hài cực đại tần số cao và điện áp cao thường được tạo ra khi tần số cao. được bật hoặc tắt. Các sóng hài bậc cao được tạo ra bởi dao động hài này được truyền đến mạch bên trong thông qua điện dung phân bố giữa ống công tắc và tản nhiệt hoặc tỏa ra không gian thông qua tản nhiệt và máy biến áp.
Được sử dụng để chỉnh lưu và điốt dòng điện liên tục, đây cũng là nguyên nhân quan trọng gây ra nhiễu tần số cao. Do bộ chỉnh lưu và điốt quay tự do hoạt động ở chế độ chuyển mạch tần số cao, sự hiện diện của điện cảm ký sinh và điện dung tiếp giáp trong các đạo trình điốt, cũng như ảnh hưởng của dòng điện phục hồi ngược, khiến chúng hoạt động ở điện áp cao và tốc độ thay đổi dòng điện, và tạo ra dao động tần số cao. Do thực tế là các điốt chỉnh lưu và quay tự do thường ở gần đường dây đầu ra nguồn nên nhiễu tần số cao do chúng tạo ra rất có thể được truyền qua đường dây đầu ra DC.
Để cải thiện hệ số công suất của nguồn điện chuyển mạch 24V, các mạch hiệu chỉnh 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, một số lượng lớn công nghệ chuyển mạch mềm đã được áp dụng. Trong số đó, công nghệ chuyển mạch điện áp bằng 0, dòng điện bằng 0 hoặc dòng điện 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, các mạch hấp thụ không tổn hao chuyển mạch mềm chủ yếu sử dụng L và C để truyền năng lượng, tận dụng tính dẫn điện một chiều của điốt để đạt được sự chuyển đổi năng lượng một chiều. Do đó, các điốt trong mạch cộng hưởng này 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 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 dây điện cảm, tần số tự cộng hưởng của cuộn dây điện cảm bị giảm dẫn đến một số lượng lớn tín hiệu nhiễu tần số cao đi qua cuộn dây điện cảm và truyền ra bên ngoài dọc theo đường nguồn AC hoặc đường đầu ra DC. Khi tần số của tín hiệu nhiễu tăng lên, điện dung và hiệu ứng lọc của tụ lọc tiếp tục giảm do ảnh hưởng của điện cảm đạo trình, cho đến khi nó mất hoàn toàn chức năng của tụ điện và trở nên cảm ứng trên tần số cộng hưởng. 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, được trang bị bộ vi xử lý MCU, tín hiệu điện áp dao động từ cao đến gần kilovolt đến 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 bộ nguồn khá phức tạp. Đi dây PCB không hợp lý, thiết kế cấu trúc không hợp lý, lọc đường dây điện đầu vào không hợp lý, đi dây đường dây điện đầu vào và đầu ra không hợp lý cũng như thiết kế CPU và mạch phát hiện không hợp lý đều có thể dẫn đến hoạt động của hệ thống không ổn định hoặc giảm khả năng miễn nhiễm với các trường điện từ như phóng tĩnh điện, điện giật. nhóm xung nhanh thoáng qua, sét đánh, xung điện, nhiễu dẫn điện, nhiễu bức xạ và trường điện từ bức xạ.
