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共模干扰&差模干扰
2019-04-13 11:26
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模拟电子
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1.共模干扰
共模干扰指的是干扰电压在信号线及其回线上的幅度相同,这里的电压以附近任何一个物体(大地、参考地线板、金属机箱等)为参考电位。干扰电流回路则是在导线与参考物体构成的路中流动。如下图所示
共模干扰电压和电流
A指发送部分,B指接收部分
抑制共模干扰的主要方法是应用共模扼流圈。共模扼流圈是共模插入损耗中起主导作用的电感元件。它是在一个磁环/闭合磁路的上下两个半环上,分别绕制相同匝数但绕向相反的线圈。如下图所示。
流过共模扼流圈的电流包括共模电流Icm和I’cm,以及差模电流Idm和I’dm
根据电磁感应原理,上图中由于共模电流Icm和I’cm方向相同,所以在磁环中形成的磁力线a和a’是相互叠加的,即磁通相互叠加。由于磁通Φ=L*I,故共模扼流圈的总电感Lc=(Φa+Φ’a)/Icm。若将共模扼流圈串在电路中,则相当于在电路中串入一个共模电流产生的电感,此电感相当于一个低通滤波元件,从而起到共模抑制作用。
由于差模电流Idm和I’dm方向相反,所以在磁环中形成的磁力线b和b’是相互抵消的,即磁通相互抵消。从而无滤波电感元件产生,因此对差模电流无抑制作用。
2.差模干扰
差模干扰指的是干扰电压存在于信号线及其回线之间。干扰回路则是在导线与回线构成的回路中流动。如下图所示。
差模干扰电压和电流
抑制差模干扰的主要方法是应用共差扼流圈。差模扼流圈是差模插入损耗中起主导作用的电感元件。它采用单个绕组结构绕制,而不像共模扼流圈那样在一个磁芯上采用两个相同绕组的结构。如下图所示。
流过差模扼流圈的电流包括差模电流Icm和Idm,或者I’cm和I’dm。
根据电磁感应原理,上图中由于差模电流Idm或I’dm的作用,在磁环中差生磁通b或d’。由于磁通Φ=L*I,故差模扼流圈的电感Ld=Φb/Idm。所以在电路中串入差模扼流圈相当于串入一个差模电流产生的电感,此电感相当于一个低通滤波元件,从而起到差模抑制作用。
由于共模电流Icm或I’cm同样会产生磁通a或a’,进而产生电感Lc=Φc/Icm。所以差模扼流圈队共模干扰同样有抑制作用。但抑制共模干扰需要产生较大的电感,而差模扼流圈产生的电感量较小,所以对共模干扰的抑制作用较小。
差模扼流圈产生的总电感为L=Lc+Ld。当Icm与Idm方向相同时,L=(Φd/Idm)+(Φc/Icm);当当Icm与Idm方向相反时,L=(Φd/Idm)-(Φc/Icm)。
来自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6aaa97370100lgai.html
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