0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

共模干扰和差模干扰如何进行更好的区别

凡亿PCB 来源:芯片电子之家 作者:芯片电子之家 2022-07-05 14:54 次阅读

共模信号和差模信号 通常电源线有三根线:火线L、零线N和地线PE。 电压和电流的变化通过导线传输时有两种形态。 一种是两根导线,分别作为往返线路传输,我们称之为差模。 另一种是两根导线做去路,地线做返回传输, 我们称之为共模。

767a173c-f393-11ec-ba43-dac502259ad0.png

如上图,蓝色信号是在两根导线内部作往返传输,我们称之为差模。

黄色信号是在信号与地线之间传输,我们称之为共模。

共模干扰与差模干扰 任何两根电源线上所存在的干扰,均可用共模干扰和差模干扰来表示。
共模干扰在导线与地(机壳)之间传输,属于非对称性干扰,它定义为任何载流导体与参考地之间的不希望存在的电位差。 差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰,它定义为任何两个载流导体之间的不希望存在的电位差。

在一般情况下,共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小。

共模干扰信号 共模干扰的电流大小不一定相等,但是方向(相位)相同的。 电气设备对外的干扰多以共模干扰为主,外来的干扰也多以共模干扰为主,共模干扰本身一般不会对设备产生危害,但是如果共模干扰转变为差模干扰,干扰就严重了,因为有用信号都是差模信号。

768e7b82-f393-11ec-ba43-dac502259ad0.png

差模干扰信号 差模干扰的电流大小相等,方向(相位)相反。 由于走线的分布电容、电感、信号走线阻抗不连续,以及信号回流路径流过了意料之外的通路等,差模电流会转换成共模电流。

769b21ca-f393-11ec-ba43-dac502259ad0.png

共模干扰产生原因 主要有以下几种: 1、电网串入共模干扰电压。 2、辐射干扰(如雷电,设备电弧,附近电台,大功率辐射源)在信号线上感应出共模干扰,原因是交变的磁场产生交变的电流,地线—零线回路面积与地线—火线回路面积不相同,两个回路阻抗不同等原因造成电流大小不同。 3、接地电压不一样,简单的说就电位差而造就了共模干扰。

4、设备内部的线路对电源线造成的共模干扰。

共模干扰电流 共模干扰一般是以共模干扰电流存在的形式出现的,一般情况下,共模干扰电流产生的原因有三个方面: 1、外界电磁场在威廉希尔官方网站 走线中的所有导线上感应出来电压(这个电压相对于大地是等幅和同相的),由这个电压产生的电流。 2、由于威廉希尔官方网站 走线两端的器件所接的地电位不同,在这个地电位差的驱动下产生的电流。

3、器件上的威廉希尔官方网站 走线与大地之间有电位差,这样威廉希尔官方网站 走线上会产生共模干扰电流。

注意事项 1、器件如果在其威廉希尔官方网站 走线上产生共模干扰电流,则威廉希尔官方网站 走线会产生强烈的电磁辐射,对电子、电气产品元器件产生电磁干扰,影响产品的性能指标。 2、当威廉希尔官方网站 不平衡时,共模干扰电流会转变为差模干扰电流,差模干扰电流对威廉希尔官方网站 直接产生干扰影响。 对于电子、电气产品威廉希尔官方网站 中的信号线及其回路而言:差模干扰电流流过威廉希尔官方网站 中的导线环路时,将引起差模干扰辐射,这种环路相当于小环天线,能向空间辐射磁场,或接收磁场。

3、共模干扰主要集中在1MHz以上。这是由于共模干扰是通过空间感应到电缆上的,这种感应只有在较高频率时才容易发生。但有一种例外,当电缆从很强的磁场辐射源(如开关电源)旁边通过时,也会感应到频率较低的共模干扰。

如何抑制共模干扰 共模干扰作为EMC干扰中最为常见且危害较大的干扰,我们抑制它最直接的方法就是滤波。

76a5fe2e-f393-11ec-ba43-dac502259ad0.png

在威廉希尔官方网站 中串入共模电感,当有共模干扰电流流经线圈时,由于共模干扰电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模干扰电流,达到滤波的目的. 当威廉希尔官方网站 中的正常差模电流流经共模电感时,电流在同相绕制的共模电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,因而对正常的差模电流基本没有衰减作用。 USB信号上的共模干扰抑制方法,一般会在端口加一个共模电感。

76b4b16c-f393-11ec-ba43-dac502259ad0.png

USB传输信号是差分信号,而干扰源是共模干扰信号,在传输线上串上共模电感能较好的抑制共模干扰,而对有用的差分信号没有任何衰减。

76c39588-f393-11ec-ba43-dac502259ad0.png

USB高速运行DM和DP上产生很强的共模干扰

76cb8aa4-f393-11ec-ba43-dac502259ad0.png

加入共模电感,共模干扰信号得到有效抑制 如果共模干扰源是在电源回路,可使用共模电容来抑制干扰信号。

76dc8016-f393-11ec-ba43-dac502259ad0.png

在威廉希尔官方网站 中引入共模电容,则共模电容提供最短的路径使共模干扰信号被旁路,从而抑制共模干扰的产生。 如果电源回路同时还存在差模干扰,使用差模电容来抑制干扰。

76eb21d4-f393-11ec-ba43-dac502259ad0.png

在威廉希尔官方网站 中引入差模电容,则差模电容提供最短的路径,使差模干扰信号被旁路,从而抑制差模干扰的产生。 共模干扰作为EMC干扰中,最为常见且危害很大的干扰,抑制它的方法除了滤波外,还可以通过对信号线路进行屏蔽,在PCB 板上大面积铺地降低地线阻抗,来减少共模信号强度等。

审核编辑:郭婷

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 开关电源
    +关注

    关注

    6460

    文章

    8333

    浏览量

    481999
  • usb
    usb
    +关注

    关注

    60

    文章

    7945

    浏览量

    264600
  • emc
    emc
    +关注

    关注

    170

    文章

    3921

    浏览量

    183172

原文标题:共模干扰和差模干扰,看完终于明白了

文章出处:【微信号:FANYPCB,微信公众号:凡亿PCB】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    电源滤波器是如何对干扰进行滤波的?

    电源滤波器通过电感、电容等元件抑制干扰,保障设备稳定运行,提升电磁兼容性。需合理布局布线,多级滤波设计,选择合适滤波器并评估滤波效
    的头像 发表于 12-05 10:19 162次阅读
    电源滤波器是如何对<b class='flag-5'>共</b><b class='flag-5'>模</b>和<b class='flag-5'>差</b><b class='flag-5'>模</b><b class='flag-5'>干扰</b><b class='flag-5'>进行</b>滤波的?

    电磁兼容中共干扰干扰的产生原因

    电磁兼容(EMC)是电子设备或系统在预期的电磁环境中能够按照设计要求正常工作的能力。在电磁兼容的研究中,干扰
    的头像 发表于 10-09 18:00 682次阅读

    如何有效抑制干扰

    在电子威廉希尔官方网站 的设计和应用过程中,干扰是一种常见且具有较大危害的电磁兼容(EMC)干扰。为了有效抑制这种干扰,我们可以采取多种方法,其中最直
    的头像 发表于 09-27 15:13 917次阅读

    干扰干扰的特性

    传输时呈现出两种截然不同的形态——信号与信号。这两种信号形态的理解与区分,对于优化电源系统的性能、减少干扰以及提高信号传输质量具有重
    的头像 发表于 09-27 14:35 292次阅读
    <b class='flag-5'>共</b><b class='flag-5'>模</b><b class='flag-5'>干扰</b>与<b class='flag-5'>差</b><b class='flag-5'>模</b><b class='flag-5'>干扰</b>的特性

    干扰干扰的产生原因及抑制方法

    干扰干扰是电磁干扰(EMI)的两种基本形式
    的头像 发表于 08-08 14:10 2087次阅读

    消除干扰用什么器件

    消除干扰是电子威廉希尔官方网站 设计中的一个重要问题。干扰是指在信号传输过程中,由于外部电磁场的影响,
    的头像 发表于 08-08 11:28 516次阅读

    电感如何滤除干扰

    电感是一种用于抑制干扰的电子元件,广泛应用于电源、通信、医疗等领域。 一、
    的头像 发表于 08-08 11:11 670次阅读

    电感对信号的影响

    在现代电子系统中,电磁干扰(EMI)是一个不容忽视的问题。电感作为一种有效的EMI抑制元件,广泛应用于电源线路、信号传输线路等场合。然而,
    的头像 发表于 08-08 11:03 626次阅读

    干扰怎么消除最好

    干扰(Common Mode Interference)是电子系统中常见的一种干扰形式,它指的是在两个或多个导体上同时出现的相同方向的电压或电流。
    的头像 发表于 07-15 10:27 618次阅读

    干扰干扰分别是什么

    干扰干扰是电子威廉希尔官方网站 中常见的两种干扰类型,它
    的头像 发表于 07-15 10:22 1087次阅读

    干扰干扰的概念、来源及影响

    干扰干扰是两种常见的电磁干扰类型,它们对电
    的头像 发表于 07-15 10:07 3343次阅读

    干扰干扰整改小技巧

    一、干扰干扰在电磁兼容领域,电压和电流的变化通过导线传输时有两种形态,一种是两根导线分
    的头像 发表于 06-04 14:55 2628次阅读
    <b class='flag-5'>差</b><b class='flag-5'>模</b><b class='flag-5'>干扰</b>和<b class='flag-5'>共</b><b class='flag-5'>模</b><b class='flag-5'>干扰</b>整改小技巧

    干扰干扰详解

    使用分信号传输,其中信号由两个相对的信号线组成,干扰信号会在两个线上产生相同的影响,从而在接收端可以被抵消。
    发表于 04-19 15:02 8360次阅读
    <b class='flag-5'>共</b><b class='flag-5'>模</b><b class='flag-5'>干扰</b>与<b class='flag-5'>差</b><b class='flag-5'>模</b><b class='flag-5'>干扰</b>详解

    请问电感和电感的区别是什么?为何电感有4个脚?

    请问电感和电感的区别是什么?为何电感有4
    的头像 发表于 02-05 14:55 1389次阅读

    什么叫干扰干扰?如何消除通讯线上的干扰

    什么叫干扰干扰?如何消除通讯线上的干扰
    的头像 发表于 01-04 16:59 1518次阅读