Elektromagnetna združljivost napajalnika
Razlogi za težave z elektromagnetno združljivostjo, ki jih povzročajo stikalni napajalniki, so precej zapleteni, ker delujejo v stikalnih pogojih visoke napetosti in visokega toka. Kar zadeva elektromagnetne lastnosti celotnega stroja, obstaja predvsem skupna impedančna sklopka, povezava med linijo, sklopka električnega polja, sklopka magnetnega polja in sklopka elektromagnetnega valovanja. Skupna impedančna sklopka je v glavnem skupna električna impedanca med virom motenj in motenim telesom, skozi katero vstopi signal motnje v moteno telo. Vezava med linijami je predvsem medsebojna povezava žic ali linij PCB, ki ustvarjajo motnjo napetosti in toka zaradi vzporednega ožičenja. Sklop električnega polja je predvsem posledica obstoja potencialne razlike, ki ustvarja sklopitev polja induciranega električnega polja z motenim telesom. Sklapljanje magnetnega polja se v glavnem nanaša na sklapljanje nizkofrekvenčnega magnetnega polja, ki nastane v bližini visokotokovnega impulznega daljnovoda, z motečim predmetom. Sklop elektromagnetnega polja je predvsem posledica visokofrekvenčnih elektromagnetnih valov, ki jih ustvarja pulzirajoča napetost ali tok, ki sevajo navzven skozi vesolje, in sklopitev z ustreznim motenim telesom. Pravzaprav ni mogoče natančno razlikovati vsake metode spajanja, vendar je poudarek drugačen.
V stikalnem napajalniku deluje glavna močnostna stikalna cev v visokofrekvenčnem preklopnem načinu pri zelo visoki napetosti. Preklopna napetost in preklopni tok sta blizu kvadratnim valovom. Analiza spektra kaže, da kvadratni signal vsebuje bogate harmonike visokega reda. Frekvenčni spekter višjega harmonika lahko doseže več kot 1000-krat večjo frekvenco kvadratnega valovanja. Hkrati se zaradi induktivnosti uhajanja in porazdeljene kapacitivnosti močnostnega transformatorja ter neidealnega delovnega stanja glavne napajalne stikalne naprave pogosto ustvarjajo visokofrekvenčna in visokonapetostna temenska harmonična nihanja, ko je visoka frekvenca vklopljena ali izklopljena . Višji harmoniki, ki jih ustvarja harmonično nihanje, se preko porazdeljene kapacitivnosti med stikalno cevjo in radiatorjem prenašajo v notranji tokokrog ali pa sevajo v prostor skozi radiator in transformator. Pomemben povzročitelj visokofrekvenčnih motenj so tudi stikalne diode, ki se uporabljajo za usmerjanje in prosti tek. Ker diode za usmerjanje in prosti tek delujejo v visokofrekvenčnem preklopnem stanju, zaradi obstoja parazitske induktivnosti vodnika diode, obstoja spojne kapacitivnosti in vpliva povratnega povratnega toka deluje pri zelo visoki napetosti in hitrost spreminjanja toka in proizvajajo visokofrekvenčna nihanja. Usmerjevalne in proste diode so na splošno bližje izhodnemu vodu napajalnika in visokofrekvenčne motnje, ki jih ustvarjajo, se bodo najverjetneje prenašale skozi izhodni vod DC. Za izboljšanje faktorja moči stikalni napajalnik uporablja aktivno vezje za korekcijo faktorja moči. Hkrati se za izboljšanje učinkovitosti in zanesljivosti vezja ter zmanjšanje električnega stresa napajalne naprave uporablja veliko število tehnologij mehkega preklopa. Med njimi se najpogosteje uporablja preklopna tehnologija ničelne napetosti, ničelnega toka ali ničelne napetosti/ničelnega toka. Ta tehnologija močno zmanjša elektromagnetne motnje, ki jih povzročajo preklopne naprave. Vendar pa večina nedestruktivnih absorpcijskih vezij z mehkim preklopom uporablja L in C za prenos energije in uporablja enosmerno prevodnost diod za realizacijo enosmerne pretvorbe energije. Zato postanejo diode v resonančnem krogu glavni vir elektromagnetnih motenj.
Stikalni napajalniki običajno uporabljajo induktorje za shranjevanje energije in kondenzatorje za oblikovanje L in C filtrskih tokokrogov za filtriranje diferencialnih in običajnih signalov motenj. Zaradi porazdeljene kapacitivnosti induktivne tuljave se lastna resonančna frekvenca induktivne tuljave zmanjša, tako da veliko število visokofrekvenčnih signalov motenj prehaja skozi induktivno tuljavo in se širi navzven vzdolž napajalnega voda izmeničnega toka ali izhoda enosmernega toka. linija. Ko se frekvenca signala motenj poveča, učinek svinčene induktivnosti kondenzatorja filtra vodi do stalnega upadanja kapacitivnosti in učinka filtriranja ter vodi celo do sprememb parametrov kondenzatorja, kar je prav tako vzrok za elektromagnetne motnje.
