Hakkurivirtalähteiden sähkömagneettinen yhteensopivuus
Syyt sähkömagneettiseen yhteensopivuusongelmiin, jotka johtuvat korkean jännitteen ja suuren virran kytkentäolosuhteissa toimivista hakkuriteholähteistä, ovat varsin monimutkaisia. Koko koneen sähkömagneettisten ominaisuuksien osalta on olemassa pääasiassa useita tyyppejä: yhteinen impedanssikytkentä, linja-linjakytkentä, sähkökentän kytkentä, magneettikentän kytkentä ja sähkömagneettinen aaltokytkentä. Yhteisellä impedanssikytkennällä tarkoitetaan pääasiassa häiriölähteen ja häiriökohteen välistä yhteistä impedanssia sähköisesti, jonka kautta häiriösignaali tulee häiriön kohteena olevaan kohteeseen. Linjakytkennällä tarkoitetaan pääasiassa keskinäistä kytkentää johtimien tai piirilevyjohtojen välillä, jotka muodostavat häiriöjännitteen ja -virran rinnakkaisjohdotuksen vuoksi. Sähkökentän kytkentä johtuu pääasiassa potentiaalieron läsnäolosta, joka synnyttää indusoituneen sähkökentän kytkennän häiriintyneeseen kappaleeseen. Magneettikenttäkytkennällä tarkoitetaan pääasiassa suurvirtapulssivoimalinjojen lähellä syntyneiden matalataajuisten magneettikenttien kytkemistä häiriökohteisiin. Sähkömagneettisen kentän kytkentä johtuu pääasiassa korkeataajuisista sähkömagneettisista aalloista, jotka syntyvät sykkivän jännitteen tai virran kautta, joka säteilee ulospäin avaruuden läpi, mikä johtaa kytkeytymiseen vastaavan häiriintyneen kappaleen kanssa. Itse asiassa kutakin kytkentämenetelmää ei voida erottaa tarkasti toisistaan, vain eri painopisteillä.
Hakkuriteholähteessä päävirtakytkin toimii suurtaajuisessa kytkentätilassa korkealla jännitteellä ja kytkentäjännite ja -virta ovat lähellä neliöaaltoja. Spektrianalyysin perusteella tiedetään, että neliöaaltosignaalit sisältävät runsaasti korkealuokkaisia harmonisia. Tämän korkeamman asteen harmonisen spektri voi saavuttaa yli 1000 kertaa neliöaaltotaajuuden. Samanaikaisesti tehomuuntajan vuotoinduktanssin ja hajautetun kapasitanssin sekä päävirtakytkinlaitteen epäideaalisen toimintatilan vuoksi syntyy usein korkeataajuisia ja suurjännitteisiä harmonisia huippuvärähtelyjä, kun virta kytketään päälle tai päälle. pois päältä korkeilla taajuuksilla. Tämän harmonisen värähtelyn synnyttämät korkealuokkaiset harmoniset siirtyvät sisäiseen piiriin kytkinputken ja jäähdytyslevyn välisen hajautetun kapasitanssin kautta tai säteilevät avaruuteen jäähdytyslevyn ja muuntajan kautta. Tasasuuntaukseen ja jatkamiseen käytettävät kytkentädiodit ovat myös tärkeä syy suurtaajuushäiriöihin. Tasasuuntaajan ja vapaakäyntidiodien suurtaajuisen kytkentätilan, loisen induktanssin ja liitoskapasitanssin esiintymisen diodin johtimissa sekä käänteisen palautusvirran vaikutuksen ansiosta ne toimivat korkealla jännitteen ja virran muutosnopeuksilla, ja synnyttää korkeataajuisia värähtelyjä. Tasasuuntaaja- ja vapaakiertodiodit ovat yleensä lähellä tehon lähtölinjaa ja niiden aiheuttamat suurtaajuiset häiriöt siirtyvät todennäköisimmin tasavirtalähtölinjan kautta. Tehokertoimen parantamiseksi kytkentävirtalähteet käyttävät aktiivisen tehokertoimen korjauspiirejä. Samanaikaisesti piirin tehokkuuden ja luotettavuuden parantamiseksi ja teholaitteiden sähköisen rasituksen vähentämiseksi on otettu käyttöön suuri määrä pehmeitä kytkentätekniikoita. Niistä nollajännite-, nollavirta- tai nollajännite/nollavirta-kytkentätekniikka on laajimmin käytetty. Tämä tekniikka vähentää suuresti kytkinlaitteiden synnyttämiä sähkömagneettisia häiriöitä. Useimmat pehmeiden kytkimien häviöttömät absorptiopiirit kuitenkin käyttävät L:tä ja C:tä energian siirtoon, hyödyntäen diodien yksisuuntaista johtavuutta yksisuuntaisen energian muuntamisen saavuttamiseksi. Siksi tämän resonanssipiirin diodeista tulee sähkömagneettisten häiriöiden päälähde.
Hakkuriteholähteet käyttävät yleensä energiaa varastoivia induktoreita ja kondensaattoreita muodostamaan L- ja C-suodatuspiirejä, jolloin saadaan aikaan differentiaali- ja yhteismoodihäiriösignaalien suodatus. Induktanssikäämin hajautetun kapasitanssin ansiosta induktanssikäämin omaresonanssitaajuus pienenee, mikä johtaa siihen, että suuri määrä korkeataajuisia häiriösignaaleja kulkee induktanssikelan läpi ja etenee ulospäin AC-voimalinjaa tai tasavirtalähtölinjaa pitkin. Häiriösignaalin taajuuden kasvaessa suodatinkondensaattorissa johdininduktanssin vaikutus johtaa kapasitanssin ja suodatusvaikutuksen jatkuvaan laskuun ja jopa kondensaattorin parametrien muutoksiin, mikä on myös syynä sähkömagneettisille häiriöille.
