Vzroki za harmonike pri preklopu napajalnikov
Harmonic se nanaša na valovno obliko električne energije z višjo frekvenco kot temeljni val, ki običajno izvira iz nelinearnih obremenitev, nenusoidnih napetosti, elektromagnetnih motenj in drugih dejavnikov. Delovno načelo preklopnega napajanja določa, da je nagnjeno k ustvarjanju harmonikov.
1. Učinek kratkega vezja kondenzatorskega filtra vezja
V napajalnikih v stikalu kondenzatorski filtrirni vezji v glavnem zmanjšujejo pulzirajočo napetost na izhodni moči, vendar so v visokofrekvenčnih pogojih tudi kondenzatorji tip kratkega stika. Kratki tokokrogi lahko povzročijo, da se harmonični tokovi pretakajo v napajanje, kar povzroči nihanja v prevodniku, kar ima za posledico hrup in toplotne učinke.
2. resonančni učinek induktivnega filtrirnega vezja
V napajalnikih v stikalu se induktivni filtrirni tokokrogi uporabljajo predvsem za preprečevanje visokofrekvenčnih nihanj izhoda moči. Kadar je obremenitveni tok zelo nizek, je induktivnost v resonančnem stanju, ki bo ustvaril visokofrekvenčne harmonične tokove. Ustvarjen visokofrekvenčni harmonični tok bo povzročil resonanco v kondenzatorju napajanja in induktivnosti črte, kar bo povzročilo visokofrekvenčno nihanje, ko tok teče skozi.
3. Resonančni učinek induktivnega povratnega vezja
Resonantno povratno vezje je pomembna značilnost preklopa napajalnikov, ki neprestano spremlja obremenitev in napajanja s pomočjo povratnega krmilnika, da pravočasno prilagodi izhodno moč in izboljša učinkovitost celotnega vezja. Vendar induktivno povratno vezje zmanjšuje izhodno napetost napajanja skozi resonančno vezje, kar poveča ustvarjanje harmoničnih tokov.
4. Vpliv delovne frekvence
Višja kot je delovna frekvenca preklopnega napajanja, višja so harmonike in bogatejši so ustvarjeni harmonični tokovi. Visokofrekvenčni tok bo ustvaril razmeroma velike elektromagnetne valove na tuljavi, kar bo vodilo tudi do pojava medsebojnega vpliva med samimi električnimi aparati in elektromagnetnimi valovi v zraku.
