Hakkurivirtalähteiden sähkömagneettinen yhteensopivuusongelmat
Koska tietoliikenteen hakkuriteholähteet toimivat korkean jännitteen ja suuren virran kytkentätilassa, sen aiheuttamat sähkömagneettisen yhteensopivuuden ongelmat ovat melko monimutkaisia. Koko koneen sähkömagneettisen yhteensopivuuden kannalta on pääasiassa yhteisiä impedanssikytkentöjä, linja-linjakytkentä, sähkökenttäkytkentä, magneettikentän kytkentä ja sähkömagneettinen aaltokytkentä. Sähkömagneettisen yhteensopivuuden kolme elementtiä ovat: häiriölähde, etenemispolku ja häiriökohde. Yhteinen impedanssikytkentä tarkoittaa pääasiassa sitä, että häiriölähteellä ja häiriökohdalla on yhteinen sähköinen impedanssi ja häiriösignaali tulee häiriötä aiheuttavaan kohteeseen tämän impedanssin kautta. Linja-linja-kytkentä on pääasiassa johtojen tai piirilevylinjojen keskinäistä kytkentää, jotka tuottavat häiriöjännitteitä ja häiriövirtoja rinnakkaisjohdotuksen vuoksi. Sähkökentän kytkeytyminen johtuu pääasiassa potentiaalieron olemassaolosta ja indusoidun sähkökentän kytkeytymisestä häiriintyyn kohteeseen. Magneettikenttäkytkentä on pääasiassa suurvirtapulssivoimalinjojen lähellä syntyneiden matalataajuisten magneettikenttien kytkentä häiriökohteisiin. Sähkömagneettinen aaltokytkentä johtuu pääasiassa sykkivän jännitteen tai virran synnyttämistä korkeataajuisista sähkömagneettisista aalloista, jotka säteilevät ulospäin avaruuden läpi ja aiheuttavat kytkennän vastaavaan häiriintyneeseen kappaleeseen. Itse asiassa jokaista kytkentämenetelmää ei voida erottaa tarkasti, mutta painopiste on erilainen.
Hakkuriteholähteessä päävirtakytkin toimii suurtaajuisessa kytkentätilassa erittäin korkealla jännitteellä. Kytkentäjännite ja kytkentävirta ovat molemmat neliöaaltoja. Neliöaallon sisältämien korkean kertaluvun harmonisten spektri voi saavuttaa neliöaallon taajuuden. yli 1,000 kertaa. Samanaikaisesti tehomuuntajan vuotoinduktanssin ja hajautetun kapasitanssin sekä päävirtakytkinlaitteen ei-ihanteellisesta toimintakunnosta johtuen, korkeataajuisia ja suurjännitteisiä harmonisia huippuvärähtelyjä esiintyy usein päälle kytkettäessä tai pois päältä korkeilla taajuuksilla. Tämä harmoninen värähtely synnyttää korkealuokkaisia harmonisia yliaaltoja, jotka johdetaan sisäiseen piiriin kytkinputken ja säteilijän välillä hajautetun kapasitanssin kautta tai säteilevät tilaan patterin ja muuntajan kautta. Tasasuuntaukseen ja vapaakäyntiin käytettävät kytkentädiodit ovat myös tärkeä suurtaajuisten häiriöiden syy. Koska tasasuuntaajadiodit ja vapaakiertodiodit toimivat suurtaajuisessa kytkentätilassa, diodin johdin parasiittisen induktanssin, liitoskapasitanssin ja käänteisen palautusvirran vaikutuksen vuoksi ne toimivat erittäin korkeilla jännitteen ja virran muutosnopeuksilla, mikä johtaa korkeataajuisessa värähtelyssä. Koska tasasuuntaaja- ja vapaakiertodiodit ovat yleensä lähellä tehon lähtölinjaa, niiden tuottamat suurtaajuiset häiriöt välittyvät todennäköisimmin DC-lähtölinjan kautta.
Tehokertoimen parantamiseksi tietoliikenteen hakkuriteholähteet käyttävät aktiivisen tehokertoimen korjauspiirejä. Samaan aikaan, jotta voidaan parantaa piirien tehokkuutta ja luotettavuutta sekä vähentää teholaitteiden sähköistä rasitusta, pehmeä kytkentätekniikka on laajalti käytössä. Niistä nollajännite-, nollavirta- tai nollajännite-nollavirtakytkentätekniikka on laajimmin käytetty. Tämä tekniikka vähentää suuresti kytkinlaitteiden synnyttämiä sähkömagneettisia häiriöitä. Pehmeäkytkentäiset häviöttömät absorptiopiirit käyttävät kuitenkin enimmäkseen l:tä ja c:tä energian siirtoon ja käyttävät diodien yksisuuntaisia johtavia ominaisuuksia yksisuuntaisen energian muuntamisen saavuttamiseksi. Siksi resonanssipiirin diodeista on tullut sähkömagneettisten häiriöiden päälähde.
Tietoliikenteen hakkuriteholähteissä energiaa varastoivia induktoreita ja kondensaattoreita käytetään yleensä muodostamaan l- ja c-suodatinpiirejä differentiaalimuotoisten ja yhteismuotoisten häiriösignaalien suodattamiseksi ja AC-neliöaaltosignaalien muuntamiseksi tasaisiksi tasavirtasignaaleiksi. Induktorikelan hajautetun kapasitanssin ansiosta induktorikelan itseresonanssitaajuus pienenee, jolloin suuri määrä suurtaajuisia häiriösignaaleja kulkee induktorikelan läpi ja etenee ulospäin AC-voimalinjaa tai tasavirtalähtölinjaa pitkin. . Häiriösignaalin taajuuden kasvaessa suodinkondensaattorin kapasitanssi ja suodatusvaikutus pienenevät edelleen johtimen induktanssin vaikutuksesta. Kunnes se saavuttaa resonanssitaajuuden, se menettää täysin toimintansa kondensaattorina ja muuttuu induktiiviseksi. Myös suodatinkondensaattorien virheellinen käyttö ja liian pitkät johdot aiheuttavat sähkömagneettisia häiriöitä.
