สาเหตุของการสร้างฮาร์มอนิกในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของแหล่งจ่ายไฟที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งมีลักษณะมีขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพสูง อย่างไรก็ตาม แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งยังสามารถสร้างฮาร์โมนิคได้ ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของแหล่งจ่ายไฟและความเสถียรของโครงข่ายไฟฟ้าในระดับหนึ่ง และยังอาจก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อวงจรและอุปกรณ์อีกด้วย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแก้ปัญหาฮาร์มอนิกของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
ฮาร์โมนิกส์หมายถึงรูปคลื่นไฟฟ้าที่มีความถี่สูงกว่าคลื่นพื้นฐาน โดยทั่วไปมีต้นกำเนิดมาจากปัจจัยต่างๆ เช่น โหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้น แรงดันไฟฟ้าที่ไม่ใช่แบบไซนูซอยด์ และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า หลักการทำงานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะกำหนดความไวต่อการสร้างฮาร์มอนิก
1. ผลการลัดวงจรของวงจรกรองตัวเก็บประจุ
ในการสลับแหล่งจ่ายไฟ วงจรกรองตัวเก็บประจุส่วนใหญ่มีบทบาทในการลดแรงดันไฟฟ้าที่พัลซิ่งบนเอาต์พุตพลังงาน แต่ภายใต้สภาวะความถี่สูง ตัวเก็บประจุก็เป็นประเภทของการลัดวงจรเช่นกัน การลัดวงจรอาจทำให้กระแสฮาร์มอนิกไหลเข้าสู่แหล่งจ่ายไฟ ทำให้เกิดการสั่นในตัวนำ และทำให้เกิดเสียงรบกวนและผลกระทบจากความร้อน
2. ผลเรโซแนนซ์ของวงจรกรองตัวเหนี่ยวนำ
ในการสลับแหล่งจ่ายไฟ วงจรกรองตัวเหนี่ยวนำส่วนใหญ่จะใช้เพื่อป้องกันความผันผวนของความถี่สูงในเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ เมื่อกระแสโหลดต่ำมาก ตัวเหนี่ยวนำจะอยู่ในสถานะเรโซแนนซ์ ซึ่งจะสร้างกระแสฮาร์มอนิกความถี่สูง กระแสฮาร์มอนิกความถี่สูงที่สร้างขึ้นจะทำให้เกิดการสั่นพ้องในตัวเก็บประจุกำลังและการเหนี่ยวนำของเส้น ทำให้เกิดการสั่นความถี่สูงเมื่อกระแสไหลผ่าน
3. ผลเรโซแนนซ์ของวงจรป้อนกลับตัวเหนี่ยวนำ
วงจรป้อนกลับแบบเรโซแนนซ์เป็นคุณลักษณะประสิทธิภาพที่สำคัญของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ซึ่งจะตรวจสอบสภาวะโหลดและแหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องผ่านตัวควบคุมป้อนกลับ เพื่อปรับกำลังส่งออกให้ทันเวลาและปรับปรุงประสิทธิภาพของวงจรทั้งหมด อย่างไรก็ตาม วงจรป้อนกลับแบบเหนี่ยวนำจะลดแรงดันเอาท์พุตของแหล่งจ่ายไฟผ่านวงจรเรโซแนนซ์ ซึ่งจะเพิ่มการสร้างกระแสฮาร์มอนิก
4. ผลกระทบของความถี่ในการทำงาน
ยิ่งความถี่ในการทำงานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสูง ฮาร์โมนิคก็จะยิ่งสูงขึ้น และกระแสฮาร์มอนิกก็จะยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น และกระแสไฟฟ้าความถี่สูงจะสร้างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ค่อนข้างใหญ่บนขดลวดซึ่งจะนำไปสู่ปรากฏการณ์อิทธิพลซึ่งกันและกันระหว่างเครื่องใช้ไฟฟ้ากับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เต็มไปด้วยอากาศ
