Vzroki za težave z elektromagnetno združljivostjo, ki jih povzročajo stikalni napajalniki
Razlogi za težave z elektromagnetno združljivostjo, ki jih povzročajo stikalni napajalniki 24 V, ki delujejo v stikalnih stanjih visoke napetosti in visokega toka, so precej zapleteni. Kar zadeva elektromagnetno združljivost celotnega stroja, obstaja več vrst: skupna impedančna sklopka, povezava med linijami, sklopka električnega polja, sklopitev magnetnega polja in sklopitev elektromagnetnega valovanja. Trije elementi, ki jih ustvarja elektromagnetna združljivost, so: vir motenj, pot širjenja in moteni objekt. Skupna impedančna sklopka je v glavnem skupna impedanca med virom motenj in motenim objektom v električnem polju, skozi katero signal motnje vstopa v moten objekt. Medlinijska sklopka se v glavnem nanaša na medsebojno sklopitev med žicami ali linijami tiskanega vezja, ki ustvarjajo napetost motnje in tok motnje zaradi vzporednega ožičenja.
Sklop električnega polja je predvsem posledica obstoja potencialne razlike, ki ustvarja inducirano sklopitev električnega polja z motenim telesom. Sklapljanje magnetnega polja se v glavnem nanaša na sklapljanje nizko{1}}frekvenčnih magnetnih polj, ustvarjenih v bližini daljnovodov z visokotokovnimi impulzi, na motene predmete. Sklop elektromagnetnega polja je predvsem posledica visokofrekvenčnih-elektromagnetnih valov, ki jih ustvarja pulzirajoča napetost ali tok, ki sevajo navzven skozi prostor in se spajajo z ustreznim motenim telesom. Pravzaprav ni mogoče natančno ločiti vsake metode spajanja, le poudarki so različni.
Pri 24-voltnem preklopnem napajalniku glavni napajalni preklopni tranzistor deluje v visoko-frekvenčnem preklopnem načinu pri visokih napetostih. Preklopna napetost in tok sta blizu kvadratnim valovom. Iz spektralne analize je znano, da pravokotni signal vsebuje bogate-harmonike visokega reda, spekter teh harmonikov pa lahko doseže več kot 1000-kratno frekvenco pravokotnega vala. Hkrati se zaradi induktivnosti uhajanja in porazdeljene kapacitivnosti močnostnega transformatorja ter neidealnega delovnega stanja glavnih napajalnih stikalnih naprav pri vklopu ali izklopu pri visokih frekvencah pogosto ustvarijo visoka-frekvenčna in visoko{8}}napetostna temenska harmonična nihanja. Harmoniki visokega{10}} reda, ki jih ustvarijo ta harmonična nihanja, se prenašajo v notranje vezje prek porazdeljene kapacitivnosti med preklopno cevjo in hladilnikom ali sevajo v prostor skozi hladilnik in transformator.
Uporablja se za usmerjanje in diode s prostim tekom, prav tako pa je pomemben povzročitelj visoko{0}}frekvenčnih motenj. Zaradi delovanja usmerniških in prostih diod v visoko-frekvenčnem preklopnem stanju parazitna induktivnost in spojna kapacitivnost vodnikov diode ter vpliv povratnega obnovitvenega toka povzročita, da le-te delujejo pri visokih stopnjah spremembe napetosti in toka ter ustvarjajo visoko-frekvenčna nihanja. Zaradi bližine usmernika in prostih diod izhodnemu napajalnemu vodu se visokofrekvenčne-motnje, ki jih ustvarjajo, zlahka prenesejo skozi izhodni vod enosmernega toka.
Za izboljšanje faktorja moči stikalnih napajalnikov 24 V se uporabljajo vezja s pozitivnim faktorjem moči. Hkrati je bilo za izboljšanje učinkovitosti in zanesljivosti vezja ter zmanjšanje električne obremenitve napajalnih naprav sprejetih veliko število tehnologij mehkega preklopa. Tehnologija preklopa z ničelno napetostjo, ničelnim tokom ali ničelnim tokom se pogosto uporablja. Ta tehnologija močno zmanjša elektromagnetne motnje, ki jih povzročajo preklopne naprave. Vendar absorpcijska vezja z mehkim preklopom brez izgub večinoma uporabljajo L in C za prenos energije in uporabljajo enosmerno prevodnost diod za doseganje enosmerne pretvorbe energije. Zato postanejo diode v tem resonančnem krogu glavni vir elektromagnetnih motenj.
