差模幹擾與共模幹擾的概念和開關電源EMI原理圖詳細概述

2020-12-15 電子發燒友

差模幹擾與共模幹擾的概念和開關電源EMI原理圖詳細概述

易水寒 發表於 2018-05-27 11:19:50

要理解傳導幹擾測試，首先要清楚一個概念：差模幹擾與共模幹擾 。  

差模幹擾：存在於L-N線之間，電流從L進入，流過整流二極體正極，再流經負載，通過熱地，到整流二極體，再回到N，在這條通路上，有高速開關的大功率器件，有反向恢復時間極短的二極體，這些器件產生的高頻幹擾，都會從整條迴路流過，從而被接收機檢測到，導致傳導超標。 

共模幹擾：共模幹擾是因為大地與設備電纜之間存在寄生電容,高頻幹擾噪聲會通過該寄生電容，在大地與電纜之間產生共模電流，從而導致共模幹擾。  下圖為差模幹擾引起的傳導FALL數據，該測試數據前端超標，為差模幹擾引起：     

下圖為開關電源EMI原理部分：

圖中CX2001為安規薄膜電容（當電容被擊穿或損壞時，表現為開路）其跨在L線與N線之間，當L-N之間的電流，流經負載時，會將高頻雜波帶到迴路當中。此時X電容的作用就是在負載與X電容之間形成一條迴路，使的高頻分流，在該迴路中消耗掉，而不會進入市電，即通過電容的短路交流電讓幹擾有迴路不串到外部。 對差模幹擾的整改對策： 1. 增大X電容容值； 2. 增大共模電感感量，利用其漏感，抑制差模噪聲（因為共模電感幾種繞線方式，雙線並繞或雙線分開繞制，不管哪種繞法，由於繞制不緊密，線長等的差異，肯定會出現漏磁現象，即一邊線圈產生的磁力線不能完全通過另一線圈，這使得L-N線之間有感應電動勢，相當於在L-N之間串聯了一個電感）  下圖為共模幹擾測試FALL數據：

電源線纜與大地之間的寄生電容，使得共模幹擾有了迴路，幹擾噪聲通過該電容，流向大地，在LISN-線纜-寄生電容-地之間形成共模幹擾電流，從而被接收機檢測到，導致傳導超標（這也可以解釋為什麼有的主板傳導測試時，不接地通過，一夾地線就超標。USB模式下不接地時，電流迴路只能通過L-二極體-負載-熱地-二極體-N,共模電流不能回到LISN，LISN檢測到的噪聲較小，而當主板的冷地與大地直接相連時，線纜與大地之間有了迴路，此時若共模噪聲未被前端LC濾波電路吸收的話，就會導致傳導超標）   對共模幹擾的整改對策：1. 加大共模電感感量；2. 調整L-GND，N-GND上的LC濾波器，濾掉共模噪聲；3.主板儘可能接地，減小對地阻抗，從而減小線纜與大地的寄生電容。

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 電源線的噪聲共模幹擾和差模幹擾優化設計
    一.電源線噪聲 電網中各種用電設備產生的電磁騷擾沿著電源線傳播所造成的,電源線的噪聲分為兩大類:共模幹擾和差模幹擾。 （5）.採用線形穩壓電源或高品質的開關電源（紋波幹擾小於50mV） （6）.採用差分式電路 2.差模幹擾（Differential-mode Interference）：兩導線上的幹擾電流，振幅相等，方向相反稱為差模幹擾。
  • 開關電源EMI電路:共模、差模、Cx、Cy是怎樣分工合作的?
    直觀的理解， 減小電壓變化率 dv/dt 和電流變化率di/dt 及減小相應的雜散電感和電容值可以減小由於上述磁場和電場產生的雜訊，從而減小EMI幹擾。請關注微信公眾號：電源研發精英圈開關電源的差模(DM)與共模(CM)濾波器
  • 什麼是差模電壓、共模電壓?
    於是，我們說A和B只對差模信號響應，而對共模信號不響應。當然，也有一定的共模範圍了，太低會沉到水底，這樣船都無法再波動了。太高，會使會水溢出而形成水流導致船沒法在水面上停留。理論上，A和B應該只是對差模有響應。
  • 詳解差模電壓和共模電壓-簡單易懂
    一般的信號均有源阻抗，此阻抗可以不同程度破壞電路的對稱性，因此，用差分放大器時要小心它引起的誤差。參考相關數據數冊。不僅僅是在運放電路中。只要是電信號傳輸，都可以分為共模和差模差模是兩根信號線之間的， 共模是信號對地的 所以只要有信號傳輸就有共模幹擾。準確說是：一根線共模和差模疊加在一起，無法區分，只有雙線傳輸才能區分共模和差模。
  • 大神帶你深刻認識差模電壓和共模電壓
    這兩個船離水底的絕對高度就是共模信號。於是，我們說A和B只對差模信號響應，而對共模信號不響應。當然，也有一定的共模範圍了，太低會沉到水底，這樣船都無法再波動了。太高，會使會水溢出而形成水流導致船沒法在水面上停留理論上，A和B應該只是對差模有響應但實際上，由於船上下顛簸，A和B都暈了，明明只有共模，卻產生了幻覺：似乎對方相對自己在動。
  • 電磁幹擾與電磁兼容淺談(二)
    ，共模幹擾信號一般很輕易進行抑制，但在的高頻段，對共模幹擾信號進行抑制，難度卻要比差模幹擾信號抑制的難度大很多。圖8是磁感應產生傳導幹擾的原理圖，圖8表示開關電源變壓器產生的漏磁通穿過其它電路時，在其它電路中也產生感應電動勢，其中漏磁通M1、M2、M3產生的感應電動勢e1、e2、e3屬於是差模幹擾信號；M5、M6、M7、M8產生的感應電動勢
  • 出色模擬工程師必備系列(一):電磁幹擾(EMI)
    OSsednc造成開關電源質量下降的幹擾分為：OSsednc①出現在輸出入端子上的幹擾(電流交流聲,尖峰脈衝噪聲,回流噪聲)；②影響內部工作的幹擾(開關幹擾,振蕩,再生噪聲)。OSsednc問： 什麼是共模幹擾和差模幹擾?為什麼有二種?OSsednc答： 從幹擾源發出的幹擾洩漏到外部的途徑、或者是幹擾侵入到受幹擾的設備中的途徑,有電壓、電流通過電源線或信號線的傳導傳輸和靠電磁波在空間輻射傳輸二種途徑。
  • 單端、差分、差模、共模信號的愛恨情仇
    差分信號轉單端信號電路例圖講到這裡，我想我們還沒有結束！我突然想起差模和共模的概念了，我想大家也是有點蒙，不要和單端差分混淆了。共模信號和差模信號共模信號和差模信號這兩個概念多用於差分電路如（差分放大電路），單獨一根信號線沒法談共模差模，兩根信號線才會有差模信號共模信號的說法，分別描述了這兩根信號線電位與地線電位之差（共模）和這兩根信號線電位之差（差模），這裡和單端信號和差分信號有一些類似。
  • EMI電磁幹擾中耦合機理與電場幹擾解釋
    電磁幹擾EMI是電子電路設計者設計生涯中最頭疼的問題之一，只要電路運行，就必然有電磁幹擾的產生。產生電場幹擾的基本原因，是帶電物體的電荷在重新進行分布，即分布電容在不斷進行充放電;產生磁場幹擾的基本原因，是流過導體中的電流大小和方向在不斷改變，即分布電感產生的磁通大小和方向在不斷變化。電場幹擾
  • X電容和Y電容在開關電源模塊的作用
    一直以來，開關電源模塊的電磁幹擾是一個重要的解決點，從原理上來講電磁幹擾主要來自於兩個方面，即傳導幹擾和輻射幹擾。傳導幹擾是由於電路中寄生參數的存在，以及開關電源中開關器件的開通與判斷，使得開關電源在交流輸入端產生較大的共模幹擾和差模幹擾。
  • 詳解電路迴路中的差模電流和共模電流
    本節我們進一步說明差模電流和共模電流的定義和概念。圖中是一個簡單的電路，包括一個閉合的迴路，有一個差模信號源，一個負載。在差模信號源作用下，迴路中產生了差模電流。由於迴路導體與周圍的導體之間存在雜散電容，這些雜散電容為交流信號提供了一個通路，因此會有一部分電流從差模迴路中逃逸出來，從空間雜散電容返回信號源。這就是共模電流。這裡存在兩個電流迴路，差模電流迴路和共模電流迴路。具體多少電流從共模迴路返回，取決於兩個迴路的阻抗之差。如果差模阻抗為0，共模阻抗為無限大，就不會有共模電流。
  • 詳解電磁幹擾的原理
    造成開關電源質量下降的幹擾分為：①出現在輸出入端子上的幹擾（電流交流聲，尖峰脈衝噪聲，回流噪聲）;②影響內部工作的幹擾（開關幹擾，振蕩，再生噪聲）。　　按發生的頻率分為：突發乾擾，脈衝幹擾，周期性幹擾，瞬時幹擾，隨機幹擾，跳動幹擾。　　造成交流電源質量下降的幹擾分為：高次諧波幹擾，保護繼電器，開關的震顫幹擾，雷電湧，尖峰脈衝幹擾，噴射環電弧，瞬時浪湧。
  • 如何提高濾波器對差模噪聲的抑制能力
    1概述 隨著微電子技術的發展和應用，電磁兼容已成為研究微電子裝置安全、穩定運行的重要課題。在抑制電磁幹擾的各項技術中，採用濾波技術對區域網（LAN）、通信接口電路、電源電路中減少共模幹擾起著關鍵作用。所以掌握濾波器的工作原理和其實用電路的結構及其正確的應用，是微電子裝置系統設計中的一個重要環節。 2差模信號和共模信號 差模信號又稱為常模、串模、線間感應和對稱信號等，在兩線電纜傳輸迴路，每一線對地電壓用符號V1和V2來表示。差模信號分量是VDIFF。
  • 很全得的開關電源學習指南!
    消噪電容—用於濾除電路中的噪聲幹擾。15. 中和電容—消除放大器的自激振蕩。16. 抑制幹擾的電容器—在EMI濾波器中，可分別濾除串模和共模幹擾。17. 安全電容—含X電容和Y電容。18.X電容—能濾除由一次繞組、二次繞組耦合電容器產生的共模幹擾，可為從一次側耦合到二次側的幹擾電流提供回流路徑，防止該電流通過二次側耦合到大地。19. Y電容—能濾除電網之間串模幹擾，常用於EMI濾波器中。▍電感器1.
  • 詳解電源濾波器工作原理,如何選擇適合自己的EMI濾波器
    一、什麼是電源濾波器？電源濾波器又稱「電源EMI濾波器」或者「EMI電源濾波器」，這是一種由電容、電感和電阻組成的濾波器，是濾波器的一種。對於任何電源線上高頻傳導騷擾信號，都可以用差模幹擾信號和共模幹擾信號來描述。差模幹擾在兩傳輸導線之間流動，屬於對稱性幹擾;共模幹擾在傳輸導線與地之間傳輸，屬於非對稱性幹擾。
  • 反激式開關電源PCB設計要點
    對於開關電源的PCB布局及走線是一個很重要的環節，不是說原理圖是正確的後續的工作就沒有了，其實原理圖設計的完成只能證明電路原理上是正確的，並不能說明按照這個原理圖所設計出的電路板能正常工作
  • 磁珠在開關電源電磁兼容設計中的應用
    3 磁珠的應用　　3.1 尖峰抑制器　　開關電源最大的缺點就是容易產生噪聲和幹擾，這是長期困擾開關電源的一個關鍵的技術問題。開關電源的噪聲主要是由開關功率管和開關整流二級管快速變化的高壓切換和脈衝短路電流所引起。
  • 電源噪聲濾波器的基本原理
    各類穩壓電源本身也是一種電磁幹擾源。在線性穩壓電源中，因整流而形成的單向脈動電流也會引起電磁幹擾；開關電源具有體積小，效率高的優點，在現代電子設備中應用越來越廣泛，但是因為它在功率變換時處於開關狀態，本身就是很強的EMI噪聲源，其產生的EMI噪聲既有很寬的頻率範圍，又有很高的強度。這些電磁幹擾噪聲也同樣通過輻射和傳導的方式汙染電磁環境，從而影響其它電子設備的正常工作。
  • 劉堅強電子元器件電路基礎,共模電感電路,電子電路,看懂電路圖
    共模電感電路概述大家知道，傳導幹擾在電路中傳輸的形式有兩種：一種是差模幹擾，一種是共模幹擾。差模幹擾傳輸在兩導線之間，共模幹擾傳輸在導線與地之間。通常，差模幹擾信號頻率低、幅度小，所造成的幹擾較小，一般用X2電容就可以將其濾除。
  • 如何降低電機的EMI幹擾提高系統的EMC性能
    打開APP 如何降低電機的EMI幹擾提高系統的EMC性能 佚名 發表於 2020-03-26 15:56:59 一 概述：EMC和EMI背景 電磁幹擾（EMI）是系統上的電磁噪聲的輻射或感應。