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差模干扰与共模干扰的概念和开关电源EMI原理图详细概述

电磁兼容EMC 来源:未知 作者:易水寒 2018-05-27 11:19 次阅读

要理解传导干扰测试,首先要清楚一个概念:差模干扰与共模干扰 。

差模干扰:存在于L-N线之间,电流从L进入,流过整流二极管正极,再流经负载,通过热地,到整流二极管,再回到N,在这条通路上,有高速开关的大功率器件,有反向恢复时间极短的二极管,这些器件产生的高频干扰,都会从整条回路流过,从而被接收机检测到,导致传导超标。

共模干扰:共模干扰是因为大地与设备电缆之间存在寄生电容,高频干扰噪声会通过该寄生电容,在大地与电缆之间产生共模电流,从而导致共模干扰。下图为差模干扰引起的传导FALL数据,该测试数据前端超标,为差模干扰引起:

差模干扰与共模干扰的概念和开关电源EMI原理图详细概述

下图为开关电源EMI原理部分:

差模干扰与共模干扰的概念和开关电源EMI原理图详细概述

图中CX2001为安规薄膜电容(当电容被击穿或损坏时,表现为开路)其跨在L线与N线之间,当L-N之间的电流,流经负载时,会将高频杂波带到回路当中。此时X电容的作用就是在负载与X电容之间形成一条回路,使的高频分流,在该回路中消耗掉,而不会进入市电,即通过电容的短路交流电让干扰有回路不串到外部。对差模干扰的整改对策:1. 增大X电容容值;2. 增大共模电感感量,利用其漏感,抑制差模噪声(因为共模电感几种绕线方式,双线并绕或双线分开绕制,不管哪种绕法,由于绕制不紧密,线长等的差异,肯定会出现漏磁现象,即一边线圈产生的磁力线不能完全通过另一线圈,这使得L-N线之间有感应电动势,相当于在L-N之间串联了一个电感)下图为共模干扰测试FALL数据:

差模干扰与共模干扰的概念和开关电源EMI原理图详细概述

电源线缆与大地之间的寄生电容,使得共模干扰有了回路,干扰噪声通过该电容,流向大地,在LISN-线缆-寄生电容-地之间形成共模干扰电流,从而被接收机检测到,导致传导超标(这也可以解释为什么有的主板传导测试时,不接地通过,一夹地线就超标。USB模式下不接地时,电流回路只能通过L-二极管-负载-热地-二极管-N,共模电流不能回到LISN,LISN检测到的噪声较小,而当主板的冷地与大地直接相连时,线缆与大地之间有了回路,此时若共模噪声未被前端LC滤波电路吸收的话,就会导致传导超标)对共模干扰的整改对策:1. 加大共模电感感量;2. 调整L-GND,N-GND上的LC滤波器,滤掉共模噪声;3.主板尽可能接地,减小对地阻抗,从而减小线缆与大地的寄生电容。

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原文标题:20180525三合一主板的EMC传导整改分享

文章出处:【微信号:EMC_EMI,微信公众号:电磁兼容EMC】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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