Hakkurivirtalähteen aiheuttamat sähkömagneettisen yhteensopivuuden syyt
24V hakkuriteholähde toimii korkean jännitteen ja suuren virran kytkentätilassa ja sähkömagneettisen yhteensopivuusongelmien syyt ovat varsin monimutkaisia. Koko koneen sähkömagneettisesta yhteensopivuudesta on olemassa pääasiassa monenlaisia yhteisiä impedanssikytkentöjä, linjakytkentöjä, sähkökenttäkytkentää ja magneettikentän sähkömagneettisen aallon kytkentää. Sähkömagneettisen yhteensopivuuden kolme elementtiä ovat: häiriön lähde, etenemisreitti ja häiriökohde. Yhteinen impedanssikytkentä on pääasiassa lähteen ja kohteen välinen yhteinen impedanssi, jonka kautta signaali voi tulla kohteeseen. Linjakytkennällä tarkoitetaan pääasiassa johtojen tai piirilevylinjojen keskinäistä kytkentää, joka tuottaa häiritsevää jännitettä ja häiritsevää virtaa rinnakkaisjohdotuksen vuoksi.
Sähkökentän kytkentä johtuu pääasiassa potentiaalieron olemassaolosta ja indusoitunut sähkökenttä kytkeytyy häiriintyneeseen kohteeseen. Magneettikentän kytkentä on pääasiassa suuren virran pulssivoimalinjan lähellä syntyvän matalataajuisen magneettikentän kytkentä naarmuuntuvaan esineeseen. Sähkömagneettisen kentän kytkentä johtuu pääasiassa sykkivän jännitteen tai virran synnyttämästä suurtaajuisesta sähkömagneettisesta aallosta, joka säteilee ulospäin avaruuden läpi ja kytkee vastaavan häirityn kohteen. Itse asiassa jokaista kytkentätapaa ei voida erottaa tarkasti, mutta painopiste on erilainen.
24V kytkentävirtalähteessä päävirtakytkinputki toimii suurtaajuisessa kytkentätilassa erittäin korkealla jännitteellä ja kytkentäjännite ja kytkentävirta ovat lähellä neliöaaltoja. Spektrianalyysistä tiedetään, että neliöaaltosignaali sisältää runsaasti korkeampia harmonisia, ja korkeampien harmonisten spektri voi saavuttaa yli 1000-kertaisen neliöaaltotaajuuden. Samanaikaisesti tehomuuntajan vuodon induktanssin ja hajautetun kapasitanssin sekä päätehonkytkinlaitteen ei-ideaalisen toimintatilan vuoksi esiintyy usein korkeataajuista ja suurjännitehuippuharmonista värähtelyä, kun suurtaajuus kytketään päälle tai pois päältä, ja tämän harmonisen värähtelyn synnyttämät korkeammat harmoniset siirtyvät sisäiseen piiriin kytkinputken ja säteilijän välillä hajautetun kapasitanssin kautta tai säteilevät avaruuteen patterin ja muuntajan kautta.
Tasasuuntaukseen ja vapaakäyntiin käytettävät diodit ovat myös tärkeä suurtaajuisten häiriöiden syy. Koska tasasuuntaaja- ja vapaakiertodiodit toimivat suurtaajuisessa kytkentätilassa, johtuen lyijyn parasiittisen induktanssin, liitoskapasitanssin ja käänteisen palautusvirran vaikutuksesta, ne toimivat erittäin suurella jännitteen ja virran muutosnopeudella ja tuottavat korkean taajuuden. värähtely. Koska tasasuuntaaja ja vapaakiertodiodi ovat yleensä lähellä tehon lähtölinjaa, niiden tuottamat suurtaajuiset häiriöt on helppo siirtää tasavirtalähtölinjan kautta.
24 V kytkentävirtalähteen tehokertoimen parantamiseksi käytetään aktiivisten tehokertoimien korjauspiirejä. Samanaikaisesti piirin tehokkuuden ja luotettavuuden parantamiseksi ja teholaitteiden sähköisen rasituksen vähentämiseksi otetaan käyttöön suuri määrä pehmeitä kytkentätekniikoita. Niistä nollajännite-, nollavirta- tai nollavirtakytkentätekniikkaa käytetään laajalti. Tämä tekniikka vähentää suuresti kytkinlaitteiden synnyttämiä sähkömagneettisia häiriöitä. Useimmat pehmeäkytkentäiset häviöttömät absorptiopiirit käyttävät kuitenkin L:tä ja C:tä energian siirtoon ja diodien yksisuuntaista johtavuutta toteuttamaan yksisuuntaisen energian muuntamisen. Siksi tämän resonanssipiirin diodeista tulee sähkömagneettisten häiriöiden päälähde.
24 V:n hakkuriteholähteessä L- ja C-suodatinpiirit koostuvat yleensä energiaa varastoivista induktoreista ja kondensaattoreista, jotka voivat suodattaa differentiaalimuotoisia ja yhteismuotoisia häiriösignaaleja ja muuntaa AC-neliöaaltosignaalit tasaisiksi tasavirtasignaaleiksi. Induktanssikäämin hajautetun kapasitanssin ansiosta induktanssikäämin omaresonanssitaajuus pienenee, jolloin suuri määrä suurtaajuisia häiriösignaaleja kulkee induktanssikelan läpi ja etenee ulospäin AC-voimajohtoa tai tasavirtalähtölinjaa pitkin. . Häiriösignaalin taajuuden kasvaessa suodinkondensaattorin kapasitanssi ja suodatusvaikutus pienenevät jatkuvasti johtimen induktanssin vaikutuksesta, kunnes se on resonanssitaajuuden yläpuolella, se menettää täysin toimintansa ja muuttuu induktiiviseksi. Suodatinkondensaattorien virheellinen käyttö ja liian pitkät johdot aiheuttavat myös sähkömagneettisia häiriöitä.
MCU-mikroprosessorilla varustetun 24 V:n kytkentävirtalähteen suuren tehotiheyden ja korkean älykkyyden vuoksi jännitesignaali korkeasta lähes tuhanteen volttiin on niinkin alhainen kuin useita voltteja. Suurtaajuisista digitaalisista signaaleista matalataajuisiin analogisiin signaaleihin kentän jakautuminen virtalähteen sisällä on melko monimutkaista. PCB:n kohtuuton johdotus, kohtuuton rakennesuunnittelu, virtajohdon kohtuuton tulosuodatus, tulo- ja lähtövirtajohdon kohtuuton johdotus sekä prosessorin ja tunnistuspiirin kohtuuton suunnittelu johtavat kaikki epävakaaseen järjestelmän toimintaan tai säteilytettyjen sähkömagneettisten kenttien, kuten esim. sähköstaattinen purkaus, sähköinen nopea transientti, salamanisku, ylijännite- ja johtumishäiriöt, säteilyhäiriöt.
