Compatibilité électromagnétique de l'alimentation à découpage
Les raisons des problèmes de compatibilité électromagnétique causés par les alimentations à découpage fonctionnant dans des conditions de commutation à haute tension et à courant élevé sont assez complexes. 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 harcèlement et le corps harcelé. Grâce à cette impédance, le signal de harcèlement pénètre dans le corps harcelé. Le couplage ligne à ligne est principalement le couplage mutuel de fils ou de lignes PCB qui génèrent des tensions perturbatrices et des courants perturbateurs dus au câblage parallèle. Le couplage de champ électrique est principalement dû à l'existence d'une différence de potentiel, qui amène le champ électrique induit à provoquer un couplage de champ avec le corps perturbé. Le couplage de champ magnétique fait principalement référence au couplage de champs magnétiques basse fréquence générés à proximité de lignes électriques à impulsions à courant élevé avec des objets harcelants. Le couplage de champ électromagnétique 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, le tube 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 proches des ondes carrées. L’analyse spectrale montre que le signal carré contient de riches harmoniques d’ordre élevé. Le spectre de cette harmonique d’ordre élevé peut atteindre plus de 1 000 fois la fréquence de l’onde carrée. Dans le même temps, en raison des conditions de fonctionnement non idéales de l'inductance de fuite et de la capacité distribuée du transformateur de puissance et du dispositif de commutation de puissance principal, des oscillations harmoniques de crête à haute fréquence et à haute tension se produisent souvent lorsque les hautes fréquences sont activées ou désactivé. Les harmoniques supérieures générées par cette oscillation harmonique 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 de perturbations haute fréquence. Étant donné que le redresseur et les diodes de roue libre fonctionnent dans un état de commutation haute fréquence, l'inductance parasite du plomb, la capacité de jonction et l'influence du courant de récupération inverse de la diode la font fonctionner à un taux de variation de tension et de courant très élevé et produisent des oscillations à haute fréquence. . . Les diodes de redressement et de roue libre sont généralement proches de la ligne de sortie de puissance, et les perturbations haute fréquence qu'elles génèrent sont très susceptibles d'être transmises via la ligne de sortie CC. Afin d'améliorer le facteur de puissance, les alimentations à découpage 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 les contraintes électriques sur les appareils électriques, la technologie de commutation douce est largement utilisée. 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 sans perte à commutation douce utilisent L et C pour le transfert d'énergie et utilisent les performances conductrices unidirectionnelles des diodes pour obtenir 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 en mode différentiel 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, provoquant le passage d'un grand nombre de signaux de perturbation à 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 de perturbation du condensateur de filtrage augmente, l'effet de l'inductance du plomb entraîne une diminution continue de la capacité et de l'effet de filtrage, et provoque même une modification des paramètres du condensateur, ce qui est également une cause de perturbation électromagnétique.
