什么是共模與差模
貼片共模電感干擾,電器設(shè)備的電源線,電話等的通信線, 與其它設(shè)備或外圍設(shè)備相互交換的通訊線路,至少有兩根導(dǎo)線,這兩根導(dǎo)線作為往返線路輸送電力或信號(hào),在這兩根導(dǎo)線之外通常還有第三導(dǎo)體,這就是"地線"。
電壓和電流的變化通過導(dǎo)線傳輸時(shí)有兩種形態(tài), 一種是兩根導(dǎo)線分別做為往返線路傳輸, 我們稱之為"差模";另一種是兩根導(dǎo)線做去路,地線做返回傳輸, 我們稱之為"共模"。
1、共模干擾
共模干擾在導(dǎo)線與地(機(jī)殼)之間傳輸,屬于非對(duì)稱性干擾,它定義為任何載流導(dǎo)體與參考地之間的不希望有的電位差;
共模干擾的電流大小不一定相等,但是方向(相位)相同的。電氣設(shè)備對(duì)外的干擾多以共模干擾為主,外來的干擾也多以共模干擾為主,共模干擾本身一般不會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生危害,但是如果共模干擾轉(zhuǎn)變?yōu)椴钅8蓴_,干擾就嚴(yán)重了,因?yàn)橛杏眯盘?hào)都是差模信號(hào)。
2、差模干擾
差模干擾在兩導(dǎo)線之間傳輸,屬于對(duì)稱性干擾,它定義為任何兩個(gè)載流導(dǎo)體之間的不希望有的電位差。在一般情況下,共模干擾幅度大、頻率高,還可以通過導(dǎo)線產(chǎn)生輻射,所造成的干擾較大。差模干擾幅度小、頻率低、所造成的干擾較小。
差模干擾的電流大小相等,方向(相位)相反。由于走線的分布電容、電感、信號(hào)走線阻抗不連續(xù),以及信號(hào)回流路徑流過了意料之外的通路等,差模電流會(huì)轉(zhuǎn)換成共模電流。
貼片共模電感干擾原因
1、電網(wǎng)串入共模干擾電壓。
2、輻射干擾(如雷電,設(shè)備電弧,附近電臺(tái),大功率輻射源)在信號(hào)線上感應(yīng)出共模干擾,原因是交變的磁場產(chǎn)生交變 的電流,地線-零線回路面積與地線-火線回路面積不相同,兩個(gè)回路阻抗不同等原因造成電流大小不同。
3、接地電壓不一樣,簡單的說就電位差而造就了共模干擾。
4、設(shè)備內(nèi)部的線路對(duì)電源線造成的共模干擾。
貼片共模電感干擾電流
共模干擾一般是以共模干擾電流存在的形式出現(xiàn)的,一般情況下共模干擾電流產(chǎn)生的原因有三個(gè)方面:
1、外界電磁場在電路走線中的所有導(dǎo)線上感應(yīng)出來電壓(這個(gè)電壓相對(duì)于大地是等幅和同相的),由這個(gè)電壓產(chǎn)生的電流。
2、由于電路走線兩端的器件所接的地電位不同,在這個(gè)地電位差的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生的電流。
3、器件上的電路走線與大地之間有電位差,這樣電路走線上會(huì)產(chǎn)生共模干擾電流。
如何識(shí)別共模干擾
1、從干擾源判斷:雷電、附近發(fā)生的電弧、附近的電臺(tái)或其它大功率輻射裝置在電纜上產(chǎn)生的干擾為共模干擾。
2、從頻率上判斷:共模干擾主要集中在1MHz以上。這是由于共模干擾是通過空間感應(yīng)到電纜上的,這種感應(yīng)只有在較高頻率時(shí)才容易發(fā)生。但有一種例外,當(dāng)電纜從很強(qiáng)的磁場輻射源(例如,開關(guān)電源)旁邊通過時(shí),也會(huì)感應(yīng)到頻率較低的共模干擾。
如何抑制共模干擾
共模干擾作為EMC干擾中最為常見且危害較大的干擾,我們抑制它最直接的方法就是濾波,這是抑制和防止共模干擾的一項(xiàng)重要措施。
濾波器的功能就是允許某一特定頻率的信號(hào)順利通過,而其它頻率的信號(hào)則要受到較大的抑制,它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)選頻電路,它切斷了電磁干擾沿信號(hào)線或電源線傳播的路徑,另外它還是壓縮干擾頻譜的一種有效方法,當(dāng)干擾頻譜不同于有用信號(hào)的頻帶時(shí),可以用濾波器將無用的干擾信號(hào)濾除。
因此,恰當(dāng)?shù)剡x擇和正確地使用濾波器對(duì)抑制共模干擾是十分重要的。
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