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

2021-01-12 電子發燒友
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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。

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