การแก้ปัญหา EMC ของแหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสาร
แหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสารถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการสลับโปรแกรมควบคุม การส่งข้อมูลแบบออปติคัล สถานีฐานไร้สาย ระบบเคเบิลทีวี และเครือข่าย IP เนื่องจากข้อดีของขนาดที่เล็ก น้ำหนักเบา ประสิทธิภาพสูง การทำงานที่เชื่อถือได้ และการตรวจสอบระยะไกล เป็นแรงผลักดันให้อุปกรณ์เทคโนโลยีสารสนเทศทำงานได้ตามปกติ
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีสารสนเทศ อุปกรณ์เทคโนโลยีสารสนเทศได้แพร่กระจายไปทั่วประเทศตั้งแต่เมืองกลางที่พัฒนาแล้วไปจนถึงพื้นที่ภูเขาห่างไกล ทำให้สะดวกอย่างยิ่งสำหรับการสื่อสารและการรับส่งข้อมูลระหว่างผู้คน เนื่องจากความแตกต่างระหว่างเขตเมืองและชนบท เครือข่ายแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์สื่อสารจึงมีทั้งวิธีการจ่ายไฟกริดขนาดใหญ่ที่เสถียรและวิธีการจ่ายไฟพลังน้ำขนาดเล็กที่เป็นอิสระ ภายใต้โหมดการจ่ายไฟของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำ การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการใช้ไฟฟ้าของผู้ใช้ และการทำงานที่ไม่เสถียรของอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้า การบิดเบือนรูปคลื่นของโครงข่ายไฟฟ้ามีความรุนแรงและความผันผวนของแรงดันไฟฟ้ามีสูง ในเวลาเดียวกัน การเดินสายที่ไม่ได้มาตรฐานของระบบจำหน่ายทำให้เกิดความท้าทายอย่างรุนแรงต่อแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งการสื่อสาร
การสื่อสารทางรถไฟและการสื่อสารด้านพลังงานกำลังพัฒนาและเติบโต เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำอย่างแรงที่เกิดจากตู้รถไฟไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าภาคพื้นดินจึงผันผวนอย่างมาก ส่งผลให้เกิดความผันผวนอย่างมากในแรงดันไฟฟ้าของโครงข่าย สนามไฟฟ้าแรงสูงสามารถทำให้เกิดความไม่แน่นอนชั่วคราวในการทำงานของอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งได้อย่างง่ายดาย แหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสารที่ทำงานใกล้กับโครงข่ายไฟฟ้าแรงสูง แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าของโครงข่ายจะคงที่ แต่ก็ได้รับผลกระทบได้ง่ายจากการรบกวนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรงซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงโหลดของโครงข่าย
ดังนั้น แหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสารควรมีความต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการปรับตัวต่อฟ้าผ่า ไฟกระชาก และความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าของกริด นอกจากนี้ยังควรมีความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่เพียงพอต่อการรบกวนแบบคงที่ สนามไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานปกติและความเสถียรในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์สื่อสาร
ในทางกลับกัน เนื่องจากทรานซิสเตอร์สวิตช์ไฟ วงจรเรียงกระแสหรือไดโอดอิสระ และหม้อแปลงไฟฟ้าหลักภายในแหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสารทำงานในโหมดสวิตช์ไฟฟ้าแรงสูง กระแสสูง และความถี่สูง แรงดันและรูปคลื่นของกระแสไฟฟ้า ส่วนใหญ่เป็นคลื่นสี่เหลี่ยม ในระหว่างกระบวนการสลับคลื่นสี่เหลี่ยมของไฟฟ้าแรงสูงและกระแสสูง แรงดันและกระแสฮาร์มอนิกระดับรุนแรงจะถูกสร้างขึ้น แรงดันและกระแสฮาร์มอนิกเหล่านี้จะถูกส่งผ่านสายอินพุตของแหล่งจ่ายไฟหรือสายเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ทำให้เกิดการรบกวนกับอุปกรณ์อื่นๆ และโครงข่ายไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนโดยแหล่งจ่ายไฟสื่อสารบนโครงข่ายไฟฟ้าเดียวกัน ในเวลาเดียวกัน ยังทำให้เกิดการรบกวนกับอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนโดยแหล่งจ่ายไฟการสื่อสาร เช่น อุปกรณ์สวิตชิ่งที่ควบคุมโดยโปรแกรม สถานีฐานไร้สาย อุปกรณ์ส่งสัญญาณแสง และอุปกรณ์เคเบิลทีวี ทำให้ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ ในทางกลับกัน แรงดันและกระแสฮาร์มอนิกที่รุนแรงทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ซึ่งทำให้เกิดความไม่เสถียรในการทำงานภายในของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งและลดประสิทธิภาพลง สนามแม่เหล็กไฟฟ้าบางสนามแผ่ออกไปในอวกาศโดยรอบผ่านช่องว่างในโครงจ่ายไฟของสวิตช์ และเมื่อรวมกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่กระจายซึ่งสร้างผ่านสายไฟและสายเอาท์พุต DC จะแพร่กระจายผ่านช่องว่าง ทำให้เกิดการรบกวนไปยังอุปกรณ์ความถี่สูงอื่นๆ และอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อน ไปยังสนามแม่เหล็กไฟฟ้าส่งผลให้อุปกรณ์อื่นทำงานผิดปกติ
ปัญหาความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
ปัญหาความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากแหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสารที่ทำงานในสถานะสวิตช์ไฟฟ้าแรงสูงและกระแสสูงนั้นค่อนข้างซับซ้อน ในแง่ของความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของเครื่องทั้งหมด ส่วนใหญ่มีหลายประเภท: การมีเพศสัมพันธ์อิมพีแดนซ์ทั่วไป การมีเพศสัมพันธ์แบบเส้นต่อเส้น การมีเพศสัมพันธ์สนามไฟฟ้า การมีเพศสัมพันธ์สนามแม่เหล็ก และการมีเพศสัมพันธ์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า องค์ประกอบสามประการของความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า ได้แก่ แหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวน เส้นทางการแพร่กระจาย และวัตถุสัญญาณรบกวน การคัปปลิ้งอิมพีแดนซ์ทั่วไปส่วนใหญ่หมายถึงอิมพีแดนซ์ทั่วไประหว่างแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนและวัตถุที่ถูกรบกวนทางไฟฟ้า ซึ่งสัญญาณรบกวนจะเข้าสู่วัตถุที่ถูกรบกวน การมีเพศสัมพันธ์แบบสายต่อสายส่วนใหญ่หมายถึงการมีเพศสัมพันธ์ร่วมกันระหว่างสายไฟหรือสาย PCB ที่สร้างแรงดันไฟฟ้ารบกวนและกระแสไฟฟ้ารบกวนเนื่องจากการเดินสายแบบขนาน การมีเพศสัมพันธ์ของสนามไฟฟ้ามีสาเหตุหลักมาจากการมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น ส่งผลให้เกิดการมีเพศสัมพันธ์ของสนามไฟฟ้าเหนี่ยวนำกับร่างกายที่ถูกรบกวน การมีเพศสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กส่วนใหญ่หมายถึงการมีเพศสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กความถี่ต่ำที่สร้างขึ้นใกล้กับเส้นพลังงานพัลส์กระแสสูงกับวัตถุรบกวน การมีเพศสัมพันธ์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่เกิดจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงที่สร้างขึ้นโดยแรงดันหรือกระแสไฟฟ้าที่เร้าใจซึ่งแผ่ออกไปด้านนอกผ่านอวกาศและควบคู่กับวัตถุที่รบกวนที่สอดคล้องกัน ในความเป็นจริงแล้ว วิธีการเชื่อมต่อแต่ละวิธีไม่สามารถแยกแยะได้อย่างเคร่งครัด เพียงแต่มีจุดสนใจที่แตกต่างกันเท่านั้น
ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง สวิตช์ไฟหลักทำงานในโหมดสวิตชิ่งความถี่สูงที่แรงดันไฟฟ้าสูง แรงดันและกระแสสวิตชิ่งเป็นทั้งคลื่นสี่เหลี่ยม และสเปกตรัมของฮาร์โมนิกลำดับสูงกว่าที่มีอยู่ในคลื่นสี่เหลี่ยมนี้สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 1,000 เท่าของความถี่ของคลื่นสี่เหลี่ยม ในเวลาเดียวกันเนื่องจากการเหนี่ยวนำการรั่วไหลและความจุแบบกระจายของหม้อแปลงไฟฟ้าตลอดจนสถานะการทำงานที่ไม่น่าพอใจของอุปกรณ์สวิตช์ไฟหลักการสั่นของฮาร์มอนิกจุดสูงสุดความถี่สูงและแรงดันสูงมักถูกสร้างขึ้นเมื่อมีความถี่สูง เปิดหรือปิด ฮาร์โมนิคลำดับสูงกว่าที่เกิดจากการออสซิลเลชันฮาร์มอนิกนี้จะถูกส่งไปยังวงจรภายในผ่านความจุแบบกระจายระหว่างท่อสวิตช์และตัวระบายความร้อน หรือแผ่ออกสู่อวกาศผ่านตัวระบายความร้อนและหม้อแปลงไฟฟ้า การสลับไดโอดที่ใช้ในการแก้ไขและต่อเนื่องก็เป็นสาเหตุสำคัญของการรบกวนความถี่สูงเช่นกัน เนื่องจากสถานะการสลับความถี่สูงของวงจรเรียงกระแสและไดโอดอิสระ การมีอยู่ของการเหนี่ยวนำปรสิตและความจุทางแยกในไดโอดนำไปสู่ เช่นเดียวกับอิทธิพลของกระแสการกู้คืนแบบย้อนกลับ ทำให้พวกมันทำงานที่อัตราการเปลี่ยนแปลงไฟฟ้าแรงสูงและกระแส ส่งผลให้เกิดการสั่นความถี่สูง เนื่องจากความจริงที่ว่าวงจรเรียงกระแสและไดโอดอิสระมักจะอยู่ใกล้กับสายเอาท์พุตกำลัง การรบกวนความถี่สูงที่เกิดจากพวกมันจึงมีแนวโน้มที่จะถูกส่งผ่านสายเอาท์พุต DC
เพื่อปรับปรุงตัวประกอบกำลัง วงจรแก้ไขตัวประกอบกำลังแบบแอคทีฟจะถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งการสื่อสาร ในเวลาเดียวกัน เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของวงจร และลดความเครียดทางไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้า จึงได้มีการนำเทคโนโลยีซอฟต์สวิตชิ่งจำนวนมากมาใช้ ในหมู่พวกเขาเทคโนโลยีการสลับกระแสไฟฟ้าเป็นศูนย์, แรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์, หรือแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์เป็นศูนย์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด เทคโนโลยีนี้ช่วยลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการสลับอุปกรณ์ได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม วงจรดูดซับแบบไม่สูญเสียการสูญเสียแบบซอฟต์สวิตชิ่งมักใช้ l และ c สำหรับการถ่ายโอนพลังงาน โดยใช้การนำไฟฟ้าในทิศทางเดียวของไดโอดเพื่อให้เกิดการแปลงพลังงานในทิศทางเดียว ดังนั้นไดโอดในวงจรเรโซแนนซ์นี้จึงกลายเป็นแหล่งสำคัญของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
