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差模與差模 共模傳導(dǎo)發(fā)射

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2023-12-27 16:43:22

  每次將設(shè)備連接到電源時,電源線中都會傳導(dǎo)兩種類型的電流:差模電流和共模電流。在傳導(dǎo)發(fā)射測試期間測量這些電流的總和,并將其頻譜與限值進(jìn)行比較。

  差模電流是設(shè)備通常為了給設(shè)備供電而產(chǎn)生的電流。它們也可以稱為電源電流,一般來說可以由低頻(即50/60Hz)和高頻(即100KHz+開關(guān)電路的諧波)組成。

  圖 1. 傳導(dǎo)發(fā)射測試中的差模電流
  圖 1. 傳導(dǎo)發(fā)射測試中的差模電流
  共模電流通常僅由于整個系統(tǒng)的寄生參數(shù)而被忽略,而不僅僅是器件本身的寄生參數(shù)。
  考慮這個問題:您還記得用手指觸摸探頭時在示波器上看到的 50/60Hz 信號嗎?這是由于類似于共模電流的現(xiàn)象:源產(chǎn)生一個場(來自建筑物電纜的 50/60Hz),該場通過寄生參數(shù)與您的身體耦合,進(jìn)而將耦合電壓傳導(dǎo)到探頭和示波器。
  示波器通過其內(nèi)部寄生參數(shù)和電源線再次耦合到公共線路。終,它生成一個能夠傳導(dǎo)小電流的大環(huán)路,該環(huán)路由系統(tǒng)中的設(shè)備架構(gòu)、相關(guān)的寄生參數(shù)和系統(tǒng)中的信號源(建筑物電纜的電壓和電路的電壓)決定。范圍內(nèi))。

  圖 2. 用手指觸摸探頭時產(chǎn)生的信號測量。
  在傳導(dǎo)發(fā)射測試中也會發(fā)生類似的情況。主電源的兩條線路都可以沿相同方向傳導(dǎo)電流,并在 RF 處與 EUT 的底盤耦合。底盤連接到接地電纜,在此方案中,接地電纜充當(dāng)此類共模電流的返回路徑,從而形成環(huán)路。

  如果 UT 未接地或沒有導(dǎo)電底盤,也可能存在共模電流,因為 EUT 的內(nèi)部電路可以直接耦合到 EUT 本身下方的接地層。


  

  圖 3.傳導(dǎo)發(fā)射測試中的共模電流。
  接收器測量每相 LISN 在 RF 處呈現(xiàn)的 50Ω 阻抗上的電壓。將差模電流和共模電流相加,在接收器處得到的測量信號為:
  V PHASE1  = 50Ω  (I CM +  I DM)
  V PHASE2  = 50Ω (I CM -  I DM)
  通常,此類電壓在接收器處測量為 dBuV,以便將它們與 EMC 法規(guī)提供的限制進(jìn)行比較,如前所述。
  降噪技術(shù)

  每個設(shè)備都需要在電源端口進(jìn)行某種濾波,以減少 LISN 上的差模和共模電流,從而使總測量噪聲保持在限值以下。

  圖 4. 通用 AC/DC EMI 濾波器。圖片由SCHAFFNER FN2020 數(shù)據(jù)表提供
  一種非常常見的濾波方案如圖 4 所示。射頻跨相(Cx-1 和 Cx-2)的電容器呈現(xiàn)低阻抗,可用作差模電流的濾波器。相反,每相和接地連接 PE 之間的電容器 Cy 起到將共模電流短路到接地連接的作用,避免它們到達(dá) LISN 相,因此充當(dāng)共模濾波器
  L是共模扼流圈,是一種變壓器,每個繞組與每條線路串聯(lián)。對于同向電流(共模),呈現(xiàn)的阻抗非常高,L起到濾波器的作用。相反,對于方向相反的電流(差模),呈現(xiàn)的阻抗非常低,L的影響可以忽略不計。
  圍繞這種常見的方案,有許多變體,設(shè)計人員努力使濾波級適應(yīng)設(shè)備的具體情況。
關(guān)鍵詞:差模共模

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