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电磁兼容EMC的基础常识:模式噪声和共模噪声

      电磁干扰EMI可以大致分为“传导发射”和“辐射发射”两种类型,此中,按照传导的类型,传导发射可以进一步分为两种类型,“差分(正常)模式噪声”和“共模噪声”。在本节中,我们将说明后两种类型的噪声。

差分(正常)模式噪声和共模噪声

      传导发射可分为两种类型,一种是“差模噪声”,也称为“正常模式噪声”。这些名称有时会按照适用的条件有抉择地使用,但在这里我们假设它们是相同的,另一种类型是“共模噪声”。使用下图说明这些。这里的讨论基于电源,因此这些图是带有电路的印刷电路板(PCB)容纳在外壳内,外部供电的示例。

电磁兼容EMC的基础常识:模式噪声和共模噪声

      在差模噪声中,噪声源出此刻电源线上并与电源线串联,并且噪声电流以与电源电流相同的方向流动,它被称为“差分模式”,因为输出和返回电流是相反方向的。

      共模噪声是这样的噪声,此中通过杂散电容等泄漏的噪声电流通过地并返回到电源线。它被称为“共模”噪声,因为电源正(+)和负( – )侧的噪声电流方向具有相同的方向。电源线上不会出现噪声电压。

      如上所述,这些类型的噪声是传导发射,然而,噪声电流在电源线中流动,因此噪声被辐射。

      由差模噪声引起的辐射的电场强度Ed可以使用下面的等式表示,Id是差分模式下的噪声电流,r是到观察点的距离,f是噪声频率,差模噪声会产生噪声电流环路,因此环路区域S成为一个重要因素,如图和等式所示,如果其他元素是恒定的,则对于更大的环区域,电场强度更高。

      由共模噪声引起的辐射的电场强度Ec可以由右下方的等式表示,如图和方程所示,电缆长度L是一个重要因素。

电磁兼容EMC的基础常识:模式噪声和共模噪声

      这里,为了确认由于不同类型的噪声引起的辐射特性,我们将插入实际数值来计算电场强度,每种情况下的条件完全相同,观察到的电场强度由蓝点表示。

电磁兼容EMC的基础常识:模式噪声和共模噪声

      在这些计算结果中重要的是,对于相同的噪声电流值,由共模噪声引起的辐射要大得多(在该示例中,大约大100倍),在任何情况下,如果构成电磁干扰EMI的这些类型的传导发射和辐射发射中的任何一种超过允许的范围,则噪声对策变得必要。出格是,在考虑解决辐射发射的措施时,应该记住处理共模噪声的措施尤为重要。

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