差模共模電感

1、共模電感是兩個繞組分別接在零線和火線上，兩個繞組同進(jìn)同出，濾除的是共模信號 差模電感 是一個繞組 單獨(dú)接在零線和火線上的濾波電感器只能濾除差模干擾.共模信號：分別在零線和火線上的兩個完全相同的信號他們都通偶合和地形成回路差模信號：是和有用信號同樣的回路為什么共模電感能防 EMI?EMI?要弄活楚這點，我們需要從共模電感的結(jié)構(gòu)開始分 析。圖 4:4:共模電感濾波電路圖 4 4 是包含共模電感的濾波電路，LaLa 和 LbLb 就是共模電感線圈。這兩個線圈 繞在同一鐵芯上，匝數(shù)和相位都相同繞制反向。這樣，當(dāng)電路中的正常電流流 經(jīng)共模電感時，電流在同相位繞制的電感線圈中產(chǎn)生反向的磁場而相互抵消， 此

2、時正常信號電流主要受線圈電阻的影響和少量因漏感造成的阻尼；當(dāng)有共 模電流流經(jīng)線圈時，由丁共模電流的同向性，會在線圈內(nèi)產(chǎn)生同向的磁場而增 大線圈的感抗，使線圈表現(xiàn)為高阻抗，產(chǎn)生較強(qiáng)的阻尼效果，以此衰減共模電 流，到達(dá)濾波的目的。事實上，將這個濾波電路一端接干擾源，另一端接被干擾設(shè)備，那么 LaLa 和 C1,C1, L Lb b和 C2C2 就構(gòu)成兩組低通濾波器，可以使線路上的共模 EMIEMI 信號被控制在很低的 電平上。該電路既可以抑制外部的 EMEMI I 信號傳入， 乂可以衰減線路自身工作時產(chǎn) 生的 EMEMI I 信號，能有效地降低 EMIEMI 干擾強(qiáng)度。串模干擾串模干擾是指干擾電壓

3、與有效信號串聯(lián)疊加后作用到儀表上的。串模干擾通常來自于高壓輸電線、與信號線平行鋪設(shè)的電源線及大電流控制線所產(chǎn)生的空間電磁場。由傳 感感器來的信號線有時長達(dá)一二百米，干擾源通過電磁感應(yīng)和靜電耦合作用加上如此之長的信號線上的感應(yīng)電壓數(shù)值是相當(dāng)可觀的。例如一路電線與信號線平行敷設(shè)時，信號線上的電磁感應(yīng)電壓和靜電感應(yīng)電壓分別都可到達(dá)毫伏級，然而來自傳感的有效信號電壓的動態(tài)范圍通常僅有幾十毫伏，甚至更小。除了信號線引入的串模干擾外，信號源本身固有的漂移，紋波和噪聲，以及電源變壓器不良屏蔽或穩(wěn)壓濾波效果不良 等也會引入串模干擾。串模干擾也稱作差模干擾，是指由兩條信號線本身作為回路時，由于外界干擾源或設(shè)備內(nèi)

4、部本身耦合而產(chǎn)生干擾信號。在差分放大器中，放大器不能區(qū)分串模干擾和信號，會一并加以放大。因此，差 模干擾是差分放大電路最難克服的問題之一?？朔８蓴_最常用和有效的方法是用雙絞線傳輸信號，并且雙絞線的絞距越小、線距越近那么抑制串模干擾的能力越強(qiáng)。局域網(wǎng)中廣泛使用的五類線就是如此。但在某些不能使用雙絞線的情況下例如AV、CATV 的同軸電纜，那么只能通過加強(qiáng)線本身的屏蔽、合理布線解決。電源干擾可以以共?；虿钅７绞酱嬖诠材８蓴_是指電源火線對大地或電源中線對大地之間的干擾，有時稱為縱模干擾、不對稱干擾或接地干擾。差模干擾是指線與線之間的干擾，如電源相線與中線之間的干擾，有時稱為常模干擾、橫模干擾或?qū)?/p>

5、稱干擾。共模干擾是由輻射或串?dāng)_形式形成的，如雷電、電弧、電臺等，來自空間的感應(yīng)。差模干擾是同一線路中的電機(jī)、開關(guān)電源及可控硅等在電源線上產(chǎn)生的干擾。通常線路上的差模分量和共模分量是同時存在的，而且由于線路的阻抗不平衡，兩種分量在傳輸中會互相 轉(zhuǎn)變。干擾在線路上經(jīng)過長距離的傳輸后，差模分量的衰減要比共模分量大，因為線間阻抗與線地阻抗不 同的緣故。共模干擾的頻率一般分布在 1mhz1mhz 以上，在傳輸?shù)耐瑫r，會向臨近空間輻射，耦合到信號電 路中形成干擾，很難防范。差模干擾的頻率相對較低，不易形成空間輻射，已經(jīng)有良好的處理措施，降低 共模干擾，設(shè)備的敏感度問題大都是由共模干擾引起的。一個系統(tǒng)的電磁

6、兼容性，實際上表達(dá)在兩個方面：一方面，一個系統(tǒng)必須以整體電磁環(huán)境為依據(jù)，要求每 個用電設(shè)備不產(chǎn)生超過一定限度的電磁發(fā)射；另一方面，又要求它具有一定的抗干擾能力。國際電工技術(shù) 委員會IECIEC的定義是：電磁兼容是設(shè)備的一種能力，是設(shè)備在其電磁環(huán)境中能完成它的功能，而不至 于在其環(huán)境中產(chǎn)生不允許的干擾。差模電流：在差分模式下，電路設(shè)備輸出一個電流到負(fù)載。同時存在一 個等值的返回電流。這兩個大小相等、沿相反方向流動的電流，代表了標(biāo)準(zhǔn)的差模工作方式。我們并不想 完全消除差模工作影響，因為在一個電路板只能做得盡量像完善的自屏蔽環(huán)境如同軸電纜，完全的電場俘獲和磁場抵消是不可能到達(dá)的。剩下的不能抵消的場是

7、產(chǎn)生差模EMIEMI 的源。差分模式輻射是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)里 的 R RF F電流回路中電流的流動引起的。共模電流：共模電流是由于差模電流抵消不良造成的，差模電流抵消不良是由于兩條信息傳輸通路不平行 引起的。沒有抵消的那局部就是共模電流共模信號：是輻射的主要源泉，不包含有用信息。共模起源于公 共金屬結(jié)構(gòu)比方電源面和接地層中的公共電流。典型的發(fā)生條件是電流從導(dǎo)電平面內(nèi)意料之外的通路流過。當(dāng)返回的電流與它們原來的信號通路不配對比方在平面內(nèi)有裂縫等，或者幾個信號有公共返回區(qū)域，共模電流就產(chǎn)生了。減小共模輻射的方法：1 1、盡量減小鼓勵次天線的源電壓，即地電位；2 2、提供與電纜串聯(lián)的高共模阻抗，即加共模扼流

8、圈；3 3、將共模電流旁路到地；4 4、電纜屏蔽層與屏蔽殼體作 360360。端接。這里，采用接地平 面就能有效地減小接地系統(tǒng)中的地電位。EMI 濾波器主要是消除或降低傳導(dǎo)干擾。實際上傳導(dǎo)干擾又分為共模干擾和差模干擾所謂共模干擾是指相線與地線之間干擾信號的相位相同、電位相等，而差模干擾是相線間干擾信號相位差 180電位相等。因此濾波電路也分為抗共模和抗差模干擾電路，參見圖 1。圖 1 抗共模和抗差模干擾電路圖中 LC1,LC2, Cy1,Cy2 構(gòu)成共模濾波電路，LC1,LC2為共模濾波電感，而 Ld1,Ld2,Cx1,Cx2 構(gòu)成差模電路。共模電感 Lc 一般數(shù)值 0.3mH38mH 共模電

9、容 Cy,只要控制在漏電電流 于1mA 條件下選擇較大數(shù)值為準(zhǔn)。而差模電感 Ld 一般在幾十至幾百微亨，其電容應(yīng)選耐壓大于 1.4kV的陶瓷或聚酯電容。Ld1,Ld2差模電感、電容值越大，低頻效果越好。市場上購置的 EMI 濾波器大都是 對共模干擾設(shè)計的，對差模抑制效果很差。實際上開關(guān)電源 中共模與差模干擾同時存在，特別對于有源功率因數(shù)校正電 路中差模干擾的強(qiáng)度很大。對于開關(guān)電源，EMI 濾波器對高頻的 EMI 信號抑制比低頻的 EM!傳導(dǎo)消容易多。常常利用共模電感的差值形成的差模電感就能消除300kHz30MHz 傳導(dǎo)干擾電平。設(shè) 計和選用濾波器一定要根據(jù)電路的實際需要而定。首先測出傳導(dǎo)干擾電平與所規(guī)定的_E感