Dôvody problémov s elektromagnetickou kompatibilitou spôsobených prepínaním napájacích zdrojov
Dôvody pre problémy s elektromagnetickou kompatibilitou spôsobené 24V spínanými zdrojmi pracujúcimi vo vysokonapäťových a vysokoprúdových spínacích stavoch sú pomerne zložité. Z hľadiska elektromagnetickej kompatibility celého stroja existuje hlavne niekoľko typov: spoločná impedančná väzba, väzba medzi vedením, väzba elektrického poľa, väzba magnetického poľa a väzba elektromagnetických vĺn. Tri prvky generované elektromagnetickou kompatibilitou sú: zdroj rušenia, dráha šírenia a rušený objekt. Spoločná impedančná väzba je hlavne spoločná impedancia medzi zdrojom rušenia a rušeným objektom v elektrickom poli, cez ktorú vstupuje rušivý signál do rušeného objektu. Medzilinková väzba sa týka hlavne vzájomného spojenia medzi vodičmi alebo linkami PCB, ktoré generujú rušivé napätie a rušivý prúd v dôsledku paralelného zapojenia.
Väzba elektrického poľa je spôsobená hlavne existenciou rozdielu potenciálov, ktorý generuje indukovanú väzbu elektrického poľa s narušeným telom. Väzba magnetického poľa sa týka hlavne spojenia nízkofrekvenčných magnetických polí generovaných v blízkosti vysokoprúdových impulzných elektrických vedení s rušenými objektmi. Väzba elektromagnetického poľa je spôsobená najmä vysoko-elektromagnetickými vlnami generovanými pulzujúcim napätím alebo prúdom, ktoré vyžarujú von cez priestor a spájajú sa s príslušným narušeným telom. V skutočnosti nemožno každú metódu spájania striktne rozlíšiť, iba dôraz je iný.
V 24V spínanom napájacom zdroji pracuje hlavný napájací spínací tranzistor vo vysoko{1}}frekvenčnom spínacom režime pri vysokých napätiach. Spínacie napätie a prúd sú blízke štvorcovým vlnám. Zo spektrálnej analýzy je známe, že signál štvorcových vĺn obsahuje bohaté harmonické-rady a spektrum týchto harmonických môže dosiahnuť viac ako 1000-násobok frekvencie štvorcovej vlny. Zároveň v dôsledku zvodovej indukčnosti a rozloženej kapacity výkonového transformátora, ako aj neideálneho pracovného stavu hlavných výkonových spínacích zariadení, sa pri zapínaní a vypínaní pri vysokých frekvenciách často generujú vysokofrekvenčné a vysokonapäťové špičkové harmonické oscilácie. Harmonické harmonické{10}}rady generované týmito harmonickými osciláciami sa prenášajú do vnútorného obvodu prostredníctvom rozloženej kapacity medzi spínacou trubicou a chladičom alebo sa vyžarujú do priestoru cez chladič a transformátor.
Používa sa pre usmerňovacie a voľnobežné diódy a je tiež dôležitou príčinou vysoko{0}}frekvenčného rušenia. V dôsledku činnosti usmerňovačov a voľnobežných diód v stave spínania vysokej-frekvencie parazitná indukčnosť a kapacita prechodu vodičov diód, ako aj vplyv spätného zotavovacieho prúdu, spôsobujú, že tieto diódy pracujú pri vysokej rýchlosti zmeny napätia a prúdu a generujú vysokofrekvenčné oscilácie. Vzhľadom na blízkosť usmerňovača a voľnobežných diód k výstupnému napájaciemu vedeniu sa vysokofrekvenčné rušenia, ktoré vytvárajú, ľahko prenášajú cez výstupné vedenie jednosmerného prúdu.
Na zlepšenie účinníka 24V spínaných zdrojov sa používajú aktívne kladné obvody účinníka. Súčasne, aby sa zlepšila účinnosť a spoľahlivosť obvodu a znížilo elektrické namáhanie energetických zariadení, bolo prijaté veľké množstvo technológií mäkkého spínania. Technológia prepínania nulového napätia, nulového prúdu alebo nulového prúdu je široko používaná. Táto technológia výrazne znižuje elektromagnetické rušenie generované spínacími zariadeniami. Bezstratové absorpčné obvody s mäkkým spínačom však väčšinou používajú L a C na prenos energie a využívajú jednosmernú vodivosť diód na dosiahnutie jednosmernej premeny energie. Preto sa diódy v tomto rezonančnom obvode stávajú hlavným zdrojom elektromagnetického rušenia.
