Ratkaisu tietoliikenteen kytkentävirtalähteen emc-ongelmaan
Tietoliikenteen kytkentävirtalähdettä käytetään laajalti ohjelmaohjatussa kytkennässä, optisessa tiedonsiirrossa, langattomissa tukiasemissa, kaapelitelevisiojärjestelmissä ja IP-verkoissa, koska sen etuja ovat pieni koko, kevyt paino, korkea hyötysuhde, luotettava toiminta ja etävalvonta. Se on tietotekniikan laitteiden normaalin toiminnan liikkeellepaneva voima.
Tietotekniikan kehittyessä tietotekniikan laitteet leviävät koko maahan, kehittyneistä keskuskaupungeista syrjäisille vuoristoalueille, mikä tarjoaa erinomaisen mukavuuden ihmisten väliseen viestintään ja tiedonsiirtoon. Kaupunki- ja maaseutualueiden välisistä eroista johtuen viestintälaitteiden tehonsyöttöverkkoon kuuluu sekä vakaat suurverkkojen tehonsyöttötavat että itsenäiset pienvesivoiman syöttötavat. Pienten vesivoimaloiden tehonsyöttötilassa vesimäärän muutoksista, käyttäjien sähkönkulutuksen merkittävistä muutoksista sekä sähköntuotantolaitteiden epävakaan toiminnan seurauksena sähköverkon aaltomuodon vääristymä on vakava ja jännitevaihtelut suuria. Samanaikaisesti jakelujärjestelmän epätyypillinen johdotus muodostaa vakavan haasteen tietoliikenteen hakkuriteholähteelle.
Rautatieviestintä ja voimaviestintä kehittyvät ja kasvavat. Sähkövetureiden synnyttämän voimakkaan indusoidun jännitteen vuoksi maajännite vaihtelee suuresti, mikä johtaa merkittäviin vaihteluihin verkkojännitteessä. Voimakas sähkökenttä voi helposti aiheuttaa ohimenevää epävakautta hakkuriteholähdelaitteiden toiminnassa. Suurjänniteverkon lähellä toimivaan tietoliikenteen hakkuriteholähteeseen, vaikka verkon jännite on vakaa, vaikuttaa helposti verkon kuormituksen muutosten aiheuttama voimakas sähkömagneettinen kenttähäiriö.
Siksi tietoliikenteen kytkentävirtalähteellä tulisi olla vahva sähkömagneettisten häiriöiden vastustuskyky, erityisesti kyky mukautua salamaniskuihin, ylijännitepiikkeihin ja verkon jännitteen vaihteluihin. Sillä tulee myös olla riittävä häiriönestokyky staattisia häiriöitä, sähkökenttää, magneettikenttää ja sähkömagneettisia aaltoja vastaan, mikä varmistaa sen normaalin toiminnan ja vakauden viestintälaitteiden virransyötössä.
Toisaalta, koska virtakytkimen transistori, tasasuuntaaja tai vapaakiertodiodi ja päävirtamuuntaja tietoliikenteen kytkentävirtalähteen sisällä toimii suurjännitteen, suurvirran ja suurtaajuisen kytkennän tilassa, jännitteen ja virran aaltomuoto on enimmäkseen neliöaalto. Korkean jännitteen ja suuren virran neliöaaltokytkentäprosessin aikana syntyy vakava harmoninen jännite ja virta. Nämä harmoniset jännitteet ja virrat välitetään teholähteen tulolinjan tai hakkuriteholähteen lähtölinjan kautta aiheuttaen häiriöitä muille laitteille ja sähköverkkoon, jotka saavat virtaa samassa sähköverkossa olevasta tietoliikenneteholähteestä. Samalla ne aiheuttavat häiriöitä myös tietoliikenteen virtalähteestä saaville laitteille, kuten ohjelmaohjatuille kytkentälaitteille, langattomille tukiasemille, optisille lähetyslaitteille ja kaapelitelevisiolaitteille, jolloin ne eivät voi toimia kunnolla; Toisaalta voimakas harmoninen jännite ja virta aiheuttavat sähkömagneettisia häiriöitä hakkuriteholähteen sisällä, mikä aiheuttaa epävakautta hakkuriteholähteen sisäisessä toiminnassa ja heikentää sen suorituskykyä. Jotkut sähkömagneettiset kentät säteilevät ympäröivään tilaan kytkimen virtalähteen kotelon rakojen kautta ja yhdessä voimalinjojen ja DC-lähtölinjojen kautta syntyneiden säteilevien sähkömagneettisten kenttien kanssa ne leviävät avaruuden läpi aiheuttaen häiriöitä muille korkeataajuisille laitteille ja laitteille, jotka ovat herkkiä. sähkömagneettisiin kenttiin, mikä johtaa muiden laitteiden epänormaaliin toimintaan.
Hakkurivirtalähteiden sähkömagneettinen yhteensopivuusongelmat
Sähkömagneettinen yhteensopivuusongelmat, jotka aiheutuvat tietoliikenteen hakkuriteholähteestä, joka toimii korkeajännitteisessä ja suurvirran kytkentätilassa, ovat melko monimutkaisia. Koko koneen sähkömagneettisen yhteensopivuuden kannalta on olemassa pääasiassa useita tyyppejä: yhteinen impedanssikytkentä, linja-linjakytkentä, sähkökentän kytkentä, magneettikentän kytkentä ja sähkömagneettinen aaltokytkentä. Sähkömagneettisen yhteensopivuuden kolme elementtiä ovat: häiriölähde, etenemispolku ja häiriökohde. Yhteisellä impedanssikytkennällä tarkoitetaan pääasiassa häiriölähteen ja häiriökohteen välistä yhteistä impedanssia sähköisesti, jonka kautta häiriösignaali tulee häiriökohteeseen. Linjakytkennällä tarkoitetaan pääasiassa keskinäistä kytkentää johtimien tai piirilevyjohtojen välillä, jotka muodostavat häiriöjännitteen ja häiriövirran rinnakkaisjohdotuksen vuoksi. Sähkökentän kytkentä johtuu pääasiassa potentiaalieroista, mikä johtaa indusoidun sähkökentän kytkeytymiseen häiriötä aiheuttavaan kappaleeseen. Magneettikentän kytkennällä tarkoitetaan pääasiassa suurvirtapulssivoimalinjojen lähellä syntyneiden matalataajuisten magneettikenttien kytkemistä häiriökohteisiin. Sähkömagneettinen aaltokytkentä johtuu pääasiassa sykkivän jännitteen tai virran synnyttämistä suurtaajuisista sähkömagneettisista aalloista, jotka säteilevät ulospäin avaruuden läpi ja kytkeytyvät vastaavan häiritsevän kappaleen kanssa. Itse asiassa kutakin kytkentämenetelmää ei voida erottaa tarkasti toisistaan, vain eri painopisteillä.
Hakkuriteholähteessä päävirtakytkin toimii suurtaajuisessa kytkentätilassa korkealla jännitteellä. Kytkentäjännite ja virta ovat molemmat neliöaaltoja, ja tämän neliöaallon sisältämien korkeamman asteen harmonisten spektri voi saavuttaa yli 1000 kertaa neliöaallon taajuuden. Samanaikaisesti tehomuuntajan vuotoinduktanssin ja hajautetun kapasitanssin sekä päätehonkytkinlaitteen epätyydyttävän toimintatilan vuoksi syntyy usein korkeataajuisia ja suurjännitteisiä huippuharmonisia värähtelyjä, kun suurtaajuus on päälle tai pois päältä. Tämän harmonisen värähtelyn synnyttämät korkeamman asteen harmoniset siirtyvät sisäiseen piiriin kytkinputken ja jäähdytyselementin välisen hajautetun kapasitanssin kautta tai säteilevät avaruuteen jäähdytyslevyn ja muuntajan kautta. Tasasuuntaukseen ja jatkamiseen käytettävät kytkentädiodit ovat myös tärkeä suurtaajuisten häiriöiden syy. Tasasuuntaajan ja vapaakäyntidiodien suurtaajuisesta kytkentätilasta johtuen loisen induktanssin ja liitoskapasitanssin esiintyminen diodijohtimissa sekä käänteisen palautusvirran vaikutus saavat ne toimimaan korkealla jännitteen ja virran muutosnopeuksilla, mikä johtaa korkeataajuisiin värähtelyihin. Koska tasasuuntaaja- ja vapaakiertodiodit ovat yleensä lähellä tehon lähtölinjaa, niiden tuottamat suurtaajuiset häiriöt siirtyvät todennäköisimmin DC-lähtölinjan kautta.
Tehokertoimen parantamiseksi tietoliikenteen kytkentäteholähteissä käytetään 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 nollajännitteen nollavirran kytkentätekniikka on laajimmin käytetty. Tämä tekniikka vähentää suuresti kytkinlaitteiden synnyttämiä sähkömagneettisia häiriöitä. Pehmeäkytkentäiset häviöttömät absorptiopiirit käyttävät kuitenkin usein l:tä ja c:tä energian siirtoon hyödyntäen diodien yksisuuntaista johtavuutta yksisuuntaisen energian muuntamisen saavuttamiseksi. Siksi tämän resonanssipiirin diodeista tulee sähkömagneettisten häiriöiden päälähde.
