Technologie de compatibilité électromagnétique de l'alimentation stabilisée
Les raisons des problèmes de compatibilité électromagnétique provoqués par les alimentations à découpage sont assez complexes car elles fonctionnent dans des conditions de commutation haute tension et courant élevé. En termes de propriétés électromagnétiques de l'ensemble de la machine, il existe principalement le couplage d'impédance, le couplage ligne à ligne, le couplage de champ électrique, le couplage de champ magnétique et le couplage d'ondes électromagnétiques. Le couplage d'impédance commune est principalement l'impédance électrique commune entre la source de perturbation et le corps perturbé, à travers laquelle le signal de perturbation pénètre dans le corps perturbé. Le couplage ligne à ligne est principalement le couplage mutuel de fils ou de lignes PCB qui génèrent des tensions et des courants perturbateurs dus au câblage parallèle. Le couplage de champ électrique est principalement dû à l’existence de la différence de potentiel, qui génère le couplage de champ du champ électrique induit au corps perturbé. Le couplage de champ magnétique fait principalement référence au couplage du champ magnétique basse fréquence généré à proximité de la ligne électrique à impulsions à courant élevé à l'objet perturbateur. Le couplage du champ électromagnétique est principalement dû aux ondes électromagnétiques à haute fréquence générées par une tension ou un courant pulsé rayonnant vers l'extérieur à travers l'espace et au 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, le tube de commutation d'alimentation principal fonctionne en mode de commutation haute fréquence à très haute tension. La tension de commutation et le courant de commutation sont proches des ondes carrées. D'après l'analyse spectrale, le signal d'onde carrée contient de riches harmoniques d'ordre élevé. Le spectre de fréquence de l’harmonique supérieure peut atteindre plus de 1 000 fois la fréquence de l’onde carrée. Dans le même temps, en raison de l'inductance de fuite et de la capacité distribuée du transformateur de puissance et de l'état de fonctionnement non idéal du dispositif de commutation de puissance principal, des oscillations harmoniques de crête à haute fréquence et haute tension sont souvent générées lorsque la haute fréquence est activée ou désactivée. . Les harmoniques supérieures générées par l'oscillation harmonique sont transmises au 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 de perturbations haute fréquence. Étant donné que les diodes de redressement et de roue libre fonctionnent dans l'état de commutation haute fréquence, l'existence de l'inductance parasite des conducteurs des diodes, l'existence de la capacité de jonction et l'influence du courant de récupération inverse font qu'elles fonctionnent à un niveau très élevé. taux de changement de tension et de courant et produire des oscillations à haute fréquence. Les diodes de redressement et de roue libre sont généralement plus proches de la ligne de sortie de l'alimentation, et les perturbations haute fréquence qu'elles génèrent sont plus susceptibles d'être transmises via la ligne de sortie CC. Afin d'améliorer le facteur de puissance, l'alimentation à découpage adopte un circuit actif de correction du facteur de puissance. Dans le même temps, afin d'améliorer l'efficacité et la fiabilité du circuit et de réduire les contraintes électriques du dispositif d'alimentation, un grand nombre de technologies de commutation douce sont utilisées. Parmi elles, la technologie de commutation zéro tension, courant zéro ou tension zéro/courant nul est la plus largement utilisée. Cette technologie réduit considérablement les perturbations électromagnétiques générées par les appareils de commutation. Cependant, la plupart des circuits d'absorption non destructifs à commutation douce utilisent L et C pour transférer de l'énergie et utilisent la conductivité unidirectionnelle des diodes pour réaliser une conversion d'énergie unidirectionnelle. Par conséquent, les diodes du circuit résonant deviennent une source majeure de perturbations électromagnétiques.
Les alimentations à découpage utilisent généralement des inductances et des condensateurs de stockage d'énergie pour former des circuits de filtrage L et C afin de filtrer les signaux de perturbation différentiels et en mode commun. En raison de la capacité distribuée de la bobine d'inductance, la fréquence de résonance propre de la bobine d'inductance est réduite, de sorte qu'un grand nombre de signaux de perturbation haute fréquence traversent la bobine d'inductance et se propagent vers l'extérieur le long de la ligne d'alimentation CA ou de la sortie CC. doubler. À mesure que la fréquence du signal de perturbation augmente, la capacité et l'effet de filtrage du condensateur de filtrage diminueront continuellement en raison de l'inductance du fil conducteur, et entraîneront même des modifications des paramètres du condensateur, ce qui est également une cause de perturbation électromagnétique.
