Problèmes de compatibilité électromagnétique des alimentations à découpage
Étant donné que les alimentations à découpage de communication fonctionnent dans un état de commutation de haute tension et de courant important, les problèmes de compatibilité électromagnétique qui en découlent sont assez complexes. En termes de compatibilité électromagnétique de l'ensemble de la machine, il existe principalement le couplage d'impédance commun, le couplage ligne à ligne, le couplage de champ électrique, le couplage de champ magnétique et le couplage d'ondes électromagnétiques. Les trois éléments de la compatibilité électromagnétique sont : la source d'interférence, le chemin de propagation et l'objet interféré. Le couplage d'impédance commune signifie principalement que la source d'interférence et l'objet interféré ont une impédance électrique commune et que le signal interférent pénètre dans l'objet interféré à travers cette impédance. Le couplage ligne à ligne est principalement le couplage mutuel de fils ou de lignes PCB qui génèrent des tensions et des courants parasites dus au câblage parallèle. Le couplage du champ électrique est principalement dû à l'existence d'une différence de potentiel et au couplage du champ électrique induit à l'objet perturbé. Le couplage de champ magnétique est principalement le couplage de champs magnétiques basse fréquence générés à proximité de lignes électriques à impulsions à courant élevé avec des objets interférents. Le couplage des ondes électromagnétiques est principalement dû aux ondes électromagnétiques à haute fréquence générées par une tension ou un courant pulsé, qui rayonnent vers l'extérieur à travers l'espace et provoquent un couplage avec le corps perturbé correspondant. En fait, chaque méthode de couplage ne peut pas être strictement distinguée, mais l’accent est différent.
Dans l'alimentation à découpage, l'interrupteur d'alimentation principal fonctionne en mode de commutation haute fréquence à très haute tension. La tension de commutation et le courant de commutation sont tous deux des ondes carrées. Le spectre des harmoniques d'ordre élevé contenues dans l'onde carrée peut atteindre la fréquence de l'onde carrée. de plus de 1,000 fois. Dans le même temps, en raison de l'inductance de fuite et de la capacité distribuée du transformateur de puissance, ainsi que des conditions de fonctionnement non idéales du dispositif de commutation de puissance principal, des oscillations harmoniques de crête à haute fréquence et à haute tension se produisent souvent lors de la mise sous tension ou désactivé à hautes fréquences. Cette oscillation harmonique génère des harmoniques d'ordre élevé qui sont introduites dans le circuit interne via la capacité distribuée entre le tube interrupteur et le radiateur ou rayonnées vers l'espace via le radiateur et le transformateur. Les diodes de commutation utilisées pour le redressement et la roue libre sont également une cause importante d'interférences haute fréquence. Étant donné que les diodes de redressement et de roue libre fonctionnent dans un état de commutation haute fréquence, en raison de l'existence de l'inductance parasite du plomb de la diode, de la capacité de jonction et de l'influence du courant de récupération inverse, elles fonctionnent sous des taux de variation de tension et de courant très élevés, ce qui entraîne en oscillation haute fréquence. Étant donné que le redresseur et les diodes de roue libre sont généralement proches de la ligne de sortie de puissance, les interférences haute fréquence qu'elles génèrent sont plus susceptibles d'être transmises via la ligne de sortie CC.
Afin d'améliorer le facteur de puissance, les alimentations à découpage de communication adoptent des circuits actifs de correction du facteur de puissance. Dans le même temps, afin d'améliorer l'efficacité et la fiabilité des circuits et de réduire le stress électrique des appareils électriques, la technologie de commutation douce est largement utilisée. Parmi eux, la technologie de commutation à tension nulle, à courant nul ou à courant nul et à tension nulle est la plus largement utilisée. Cette technologie réduit considérablement les interférences électromagnétiques générées par les appareils de commutation. Cependant, les circuits d'absorption sans perte à commutation douce utilisent principalement l et c pour le transfert d'énergie et utilisent les propriétés conductrices unidirectionnelles des diodes pour réaliser une conversion d'énergie unidirectionnelle. Par conséquent, les diodes du circuit résonant sont devenues une source majeure d’interférences électromagnétiques.
Dans les alimentations à découpage de communication, les inductances et les condensateurs de stockage d'énergie sont généralement utilisés pour former des circuits de filtrage l et c afin de filtrer les signaux d'interférence en mode différentiel et en mode commun et de convertir les signaux d'onde carrée CA en signaux CC lisses. En raison de la capacité distribuée de la bobine d'inductance, la fréquence de résonance propre de la bobine d'inductance est réduite, provoquant le passage d'un grand nombre de signaux d'interférence haute fréquence à travers la bobine d'inductance et leur propagation vers l'extérieur le long de la ligne d'alimentation CA ou de la ligne de sortie CC. . À mesure que la fréquence du signal d'interférence augmente, la capacité et l'effet de filtrage du condensateur de filtrage continuent de diminuer en raison de l'effet de l'inductance du fil. Jusqu’à ce qu’il dépasse la fréquence de résonance, il perd complètement sa fonction de condensateur et devient inductif. Une mauvaise utilisation des condensateurs de filtrage et des câbles trop longs sont également des causes d'interférences électromagnétiques.
