ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
สาเหตุของปัญหาความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่ทำงานภายใต้สภาวะการสวิตชิ่งแรงดันสูงและกระแสสูงนั้นค่อนข้างซับซ้อน ในแง่ของคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของเครื่องจักรทั้งหมด มีหลายประเภทเป็นหลัก: การมีเพศสัมพันธ์อิมพีแดนซ์ทั่วไป, การมีเพศสัมพันธ์แบบเส้นต่อเส้น, การมีเพศสัมพันธ์ของสนามไฟฟ้า, การมีเพศสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็ก และการมีเพศสัมพันธ์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การต่อพ่วงอิมพีแดนซ์ร่วมส่วนใหญ่หมายถึงอิมพีแดนซ์ร่วมระหว่างแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนและวัตถุที่ถูกรบกวนทางไฟฟ้า ซึ่งสัญญาณรบกวนจะเข้าสู่วัตถุที่ถูกรบกวน การมีเพศสัมพันธ์แบบสายต่อสายส่วนใหญ่หมายถึงการมีเพศสัมพันธ์ร่วมกันระหว่างสายไฟหรือสาย PCB ที่สร้างแรงดันและกระแสรบกวนเนื่องจากการเดินสายแบบขนาน การมีเพศสัมพันธ์ของสนามไฟฟ้ามีสาเหตุหลักมาจากความต่างศักย์ไฟฟ้า ซึ่งทำให้เกิดการเหนี่ยวนำของสนามไฟฟ้าบนร่างกายที่ถูกรบกวน การมีเพศสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กส่วนใหญ่หมายถึงการมีเพศสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กความถี่ต่ำที่สร้างขึ้นใกล้กับเส้นพลังงานพัลส์กระแสสูงกับวัตถุรบกวน การมีเพศสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามีสาเหตุหลักมาจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงที่สร้างขึ้นโดยแรงดันเร้าใจหรือกระแสไฟฟ้าที่แผ่ออกไปด้านนอกผ่านอวกาศ ส่งผลให้เกิดการมีเพศสัมพันธ์กับร่างกายที่ถูกรบกวนที่สอดคล้องกัน ในความเป็นจริงแล้ว วิธีการเชื่อมต่อแต่ละวิธีไม่สามารถแยกแยะได้อย่างเคร่งครัด เพียงแต่มีจุดสนใจที่แตกต่างกันเท่านั้น
ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง สวิตช์ไฟหลักทำงานในโหมดสวิตชิ่งความถี่สูงที่แรงดันไฟฟ้าสูง และแรงดันสวิตชิ่งและกระแสไฟฟ้าจะใกล้เคียงกับคลื่นสี่เหลี่ยม จากการวิเคราะห์สเปกตรัม เป็นที่ทราบกันว่าสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมประกอบด้วยฮาร์โมนิกที่มีลำดับสูง สเปกตรัมของฮาร์มอนิกลำดับที่สูงกว่านี้สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 1,000 เท่าของความถี่คลื่นสี่เหลี่ยม ในเวลาเดียวกันเนื่องจากการเหนี่ยวนำการรั่วไหลและความจุแบบกระจายของหม้อแปลงไฟฟ้าตลอดจนสถานะการทำงานที่ไม่เหมาะของอุปกรณ์สวิตช์ไฟหลัก การสั่นของฮาร์มอนิกจุดสูงสุดความถี่สูงและแรงดันสูงมักถูกสร้างขึ้นเมื่อเปิดหรือ ปิดที่ความถี่สูง ฮาร์โมนิกลำดับสูงที่เกิดจากการออสซิลเลชันฮาร์มอนิกนี้จะถูกส่งไปยังวงจรภายในผ่านความจุแบบกระจายระหว่างท่อสวิตช์และตัวระบายความร้อน หรือแผ่ออกสู่อวกาศผ่านตัวระบายความร้อนและหม้อแปลงไฟฟ้า การสลับไดโอดที่ใช้สำหรับการแก้ไขและการต่อเนื่องก็เป็นสาเหตุสำคัญของการรบกวนความถี่สูงเช่นกัน เนื่องจากสถานะการสลับความถี่สูงของวงจรเรียงกระแสและไดโอดอิสระ การมีอยู่ของตัวเหนี่ยวนำปรสิตและความจุทางแยกในไดโอดนำไปสู่ เช่นเดียวกับอิทธิพลของกระแสการกู้คืนแบบย้อนกลับ ทำให้พวกมันทำงานที่อัตราการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าและกระแสสูง และ ทำให้เกิดการสั่นของความถี่สูง โดยทั่วไปวงจรเรียงกระแสและไดโอดแบบหมุนอิสระจะอยู่ใกล้กับสายเอาท์พุตกำลังไฟฟ้า และการรบกวนความถี่สูงที่เกิดจากไดโอดเหล่านี้มักจะถูกส่งผ่านสายเอาท์พุต DC เพื่อปรับปรุงตัวประกอบกำลัง แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะใช้วงจรแก้ไขตัวประกอบกำลังแบบแอคทีฟ ในเวลาเดียวกัน เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของวงจร และลดความเครียดทางไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้า จึงได้มีการนำเทคโนโลยีซอฟต์สวิตชิ่งจำนวนมากมาใช้ ในหมู่พวกเขาเทคโนโลยีการสลับแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์, กระแสเป็นศูนย์, หรือแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์/ศูนย์กระแสเป็นศูนย์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เทคโนโลยีนี้ช่วยลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการสลับอุปกรณ์ได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม วงจรการดูดซึมแบบไม่สูญเสียซอฟต์สวิตช์ส่วนใหญ่ใช้ L และ C สำหรับการถ่ายโอนพลังงาน โดยใช้การนำไฟฟ้าในทิศทางเดียวของไดโอดเพื่อให้เกิดการแปลงพลังงานในทิศทางเดียว ดังนั้นไดโอดในวงจรเรโซแนนซ์นี้จึงกลายเป็นแหล่งกำเนิดรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่สำคัญ
โดยทั่วไปแล้ว แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะใช้ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุเก็บพลังงานเพื่อสร้างวงจรกรอง L และ C เพื่อให้สามารถกรองสัญญาณรบกวนในโหมดดิฟเฟอเรนเชียลและโหมดร่วมได้ เนื่องจากความจุแบบกระจายของขดลวดเหนี่ยวนำ ความถี่เรโซแนนซ์ในตัวของขดลวดเหนี่ยวนำจึงลดลง ส่งผลให้สัญญาณรบกวนความถี่สูงจำนวนมากผ่านขดลวดเหนี่ยวนำและแพร่กระจายออกไปด้านนอกตามสายไฟ AC หรือสายเอาต์พุต DC เมื่อความถี่ของสัญญาณรบกวนเพิ่มขึ้นในตัวเก็บประจุตัวกรอง ผลของการเหนี่ยวนำตะกั่วจะทำให้ความจุและผลการกรองลดลงอย่างต่อเนื่อง และแม้กระทั่งการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ของตัวเก็บประจุ ซึ่งเป็นสาเหตุของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าด้วย
