Разлози за електромагнетну компатибилност узроковани напајањем
Разлози за проблеме електромагнетне компатибилности узроковане прекидачким напајањем од 24 В које ради под високим напоном и високострујним прекидачким условима су прилично сложени. Што се тиче електромагнетне компатибилности целе машине, постоји углавном неколико типова: спрега са заједничком импедансом, спрега између линије и линије, спајање електричног поља, спајање магнетног поља и спајање електромагнетних таласа. Три елемента који стварају електромагнетну компатибилност су: извор сметњи, пут ширења и предмет сметње. Заједничка отпорна спрега се углавном односи на заједничку импедансу између извора сметњи и поремећеног објекта електричним путем, кроз коју сигнал сметње улази у поремећени објекат. Повезивање линија на линију углавном се односи на међусобно спајање жица или ПЦБ жица које стварају напон и струју огреботине због паралелног ожичења.
Повезивање електричног поља је углавном због присуства потенцијалних разлика, што резултира спрегом индукованих електричних поља на поремећено тело. Повезивање магнетног поља се углавном односи на спајање нискофреквентних магнетних поља генерисаних у близини високострујних импулсних енергетских водова са објектом сметње. Повезивање електромагнетног поља углавном је узроковано високофреквентним електромагнетним таласима генерисаним пулсирајућим напоном или струјом, који зраче ка споља кроз простор и спајају одговарајуће поремећено тело. У ствари, сваки метод спајања не може се стриктно разликовати, само са различитим фокусом.
У прекидачком напајању од 24 В, главни прекидач за напајање ради у високофреквентном прекидачком режиму на високом напону. Преклопни напон и струја су близу квадратним таласима. Из анализе спектра, познато је да сигнал правокутног таласа садржи богате хармонике високог реда, који могу достићи фреквенцијски спектар преко 1000 пута већи од фреквенције правоугаоног таласа. Истовремено, због индуктивности цурења и дистрибуиране капацитивности енергетског трансформатора, као и због неидеалног радног стања главног прекидача за напајање, високофреквентне и високонапонске вршне хармонијске осцилације се често генеришу када високофреквентне је укључен или искључен. Хармоници високог реда генерисани овим хармонијским осциловањем преносе се у унутрашње коло преко дистрибуиране капацитивности између цеви прекидача и хладњака или се зраче у простор кроз хладњак и трансформатор.
Користи се за исправљачке и континуиране струјне диоде, такође је важан разлог за стварање високофреквентних сметњи. Због исправљача и слободних диода које раде у високофреквентном комутационом режиму, присуство паразитне индуктивности и спојног капацитета у водовима диоде, као и утицај реверзне струје опоравка, чини их да раде на високим напонима и брзинама промене струје, и генеришу високофреквентне осцилације. Због чињенице да су исправљачке и слободне диоде углавном близу излазне линије напајања, високофреквентни поремећаји које они генеришу највероватније ће се пренети кроз излазну линију једносмерне струје.
У циљу побољшања фактора снаге прекидачких извора напајања од 24В користе се кола за корекцију активног фактора снаге. Истовремено, у циљу побољшања ефикасности и поузданости кола и смањења електричног напрезања енергетских уређаја, усвојен је велики број технологија меког прекидача. Међу њима, технологија преклапања нулте струје, нулте струје или нулте струје је најшире коришћена. Ова технологија у великој мери смањује електромагнетне сметње које стварају комутациони уређаји. Међутим, апсорпциона кола са меким прекидачем без губитака углавном користе Л и Ц за пренос енергије, користећи једносмерну проводљивост диода за постизање једносмерне конверзије енергије. Стога диоде у овом резонантном колу постају главни извор електромагнетних сметњи.
У прекидачким изворима напајања од 24 В, индуктори и кондензатори за складиштење енергије се генерално користе за формирање Л и Ц филтерских кола за филтрирање диференцијалних и уобичајених сигнала сметњи, и за претварање сигнала правоугаоног таласа наизменичне струје у глатке једносмерне сигнале. Због дистрибуиране капацитивности индуктивног калема, саморезонантна фреквенција индуктивног калема је смањена, што резултира великим бројем високофреквентних сигнала сметњи који пролазе кроз индуктивни калем и шире се напоље дуж наизменичне или једносмерне излазне линије. Како се фреквенција сигнала сметње повећава, капацитивност и ефекат филтрирања филтер кондензатора настављају да опадају услед дејства индуктивности олова, све док потпуно не изгуби функцију кондензатора и постане индуктиван изнад резонантне фреквенције. Неправилна употреба филтерских кондензатора и претерано дугих водова такође је узрок електромагнетних сметњи.
Због велике густине снаге и високог нивоа интелигенције 24В прекидачког напајања, опремљеног МЦУ микропроцесором, сигнал напона се креће од високог до скоро киловолти до ниског до неколико волти; Од високофреквентних дигиталних сигнала до нискофреквентних аналогних сигнала, дистрибуција поља унутар извора напајања је прилично сложена. Неразумно ожичење ПЦБ-а, неразуман структурални дизајн, неразумно улазно филтрирање електричних водова, неразумно ожичење улазних и излазних електричних водова и неразуман дизајн ЦПУ-а и кола за детекцију могу довести до нестабилног рада система или смањења имунитета на електромагнетна поља као што су електростатичко пражњење брзе пролазне групе импулса, удари грома, пренапони, проводне сметње, зрачене сметње и зрачена електромагнетна поља.
