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干貨|圖文并茂詳解共模電感
差模電流:在一對(duì)差分信號(hào)線上,大小相同,方向相反的一對(duì)信號(hào),一般是電路中的工作電流,對(duì)于信號(hào)線就是信號(hào)線與信號(hào)地線之間流動(dòng)的電流。
共模電流:在一對(duì)差分信號(hào)線上,大小相同,方向相同的一對(duì)信號(hào)(或噪音)。在電路中,
一般對(duì)地噪音一般都是以共模電流的方式傳輸?shù)模杂址Q為共模噪聲。
抑制共模噪聲的方法多種多樣,除了從源頭去減少共模噪聲外,通常我們抑制最常用的方法就是使用共模電感來濾除共模噪聲,也就是將共模噪聲阻擋在目標(biāo)電路外面。也就是在線路中串聯(lián)共模扼流器件。這樣做的目的是增大共模回路的阻抗,使得共模電流被扼流器所消耗和阻擋(反射),從而抑制線路中的共模噪聲。
共模扼流器或電感的原理
若在以某種磁性材料的磁環(huán)上繞上同向的一對(duì)線圈,當(dāng)交變電流通過時(shí),因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)而在線圈中產(chǎn)生磁通量。對(duì)于差模信號(hào),產(chǎn)生的磁通量大小相同、方向相反,兩者相互抵消,因而磁環(huán)產(chǎn)生的差模阻抗非常小;而對(duì)于共模信號(hào),產(chǎn)生的磁通量大小和方向均相同,兩者相互疊加從而使磁環(huán)產(chǎn)生了較大的共模阻抗。這一特性使得共模電感對(duì)于差模信號(hào)的影響較小而對(duì)共模噪聲具有很好的濾波性能。
展開 使用共模濾波器降低噪聲的對(duì)策
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作為使用電感的降噪對(duì)策之一,本文將介紹使用共模濾波器降噪的內(nèi)容。從嚴(yán)格意義上講,共模濾波器并不是電感器,而是磁性器件,是降噪對(duì)策中的重要部件。
共模濾波器
共模濾波器的結(jié)構(gòu)是兩個(gè)繞組繞在一個(gè)磁芯上,相當(dāng)于兩個(gè)電感組合在一起(見下圖)。當(dāng)繞組中流過電流時(shí),磁芯產(chǎn)生磁通,針對(duì)急劇的電流變化,起到使電流不易流通(扼流)的作用。這與電感的自感作用相同。
共模濾波器基本上起到共模電流不流通、差模電流流通的作用。關(guān)鍵在于這2根導(dǎo)線沿同一方向繞在一個(gè)磁芯上。
如圖所示,差模電流是在2根導(dǎo)線上往復(fù)流動(dòng),因此磁芯產(chǎn)生的磁通方向相反,磁通抵消,因此不能起到扼流作用,而是直接通過。
相比之下,共模電流的流向相同,因此磁通量增強(qiáng),電流不易流過。也就是說,共模電流=共模噪聲難以通過,被濾除。
使用共模濾波器降低噪聲的對(duì)策
由于這里提到開關(guān)電源的噪聲,因此在下面給出作為電源的輸入濾波器使用的示例。
該圖是在“開關(guān)電源的輸入濾波器”中使用過的圖,如圖所示在電源的輸入線插入共模濾波器。與用于信號(hào)線的共模濾波器相比,用于電源線的共模濾波器使用差模阻抗較大的分裂繞組結(jié)構(gòu)的。
展開 消除汽車和工業(yè)環(huán)境中的視頻共模噪聲
消除汽車和工業(yè)環(huán)境中的視頻共模噪聲
消除汽車和工業(yè)環(huán)境中的視頻共模噪聲.pdf
四個(gè)腿的電感是什么?有什么作用?
我們常見的電感是兩個(gè)腿的,叫做差模電感。今天和大家介紹四個(gè)腿的共模電感。
差模電流與共模電流
差模電流:在一對(duì)差分信號(hào)線上,大小相同,方向相反的一對(duì)信號(hào),一般是電路中的工作電流,對(duì)于信號(hào)線就是信號(hào)線與信號(hào)地線之間流動(dòng)的電流。
共模電流:在一對(duì)差分信號(hào)線上,大小相同,方向相同的一對(duì)信號(hào)(或噪音)。在電路中,一般對(duì)地噪音一般都是以共模電流的方式傳輸?shù)模杂址Q為共模噪聲。
差模電流與共模電流
抑制共模噪聲的方法多種多樣,除了從源頭去減少共模噪聲外,通常我們抑制最常用的方法就是使用共模電感來濾除共模噪聲,也就是將共模噪聲阻擋在目標(biāo)電路外面。即在線路中串聯(lián)共模扼流器件。
這樣做的目的是增大共模回路的阻抗,使得共模電流被扼流器所消耗和阻擋(反射),從而抑制線路中的共模噪聲。
共模扼流器或電感的原理
若在以某種磁性材料的磁環(huán)上繞上同向的一對(duì)線圈,當(dāng)交變電流通過時(shí),因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)而在線圈中產(chǎn)生磁通量。
對(duì)于差模信號(hào),產(chǎn)生的磁通量大小相同、方向相反,兩者相互抵消,因而磁環(huán)產(chǎn)生的差模阻抗非常小;
而對(duì)于共模信號(hào),產(chǎn)生的磁通量大小和方向均相同,兩者相互疊加從而使磁環(huán)產(chǎn)生了較大的共模阻抗。
這一特性使得共模電感對(duì)于差模信號(hào)的影響較小,而對(duì)共模噪聲具有很好的濾波性能。
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【知識(shí)分享】四個(gè)腿的電感是什么?有什么作用?
我們常見的電感是兩個(gè)腿的,叫做差模電感。今天和大家介紹四個(gè)腿的共模電感。
差模電流與共模電流
差模電流:在一對(duì)差分信號(hào)線上,大小相同,方向相反的一對(duì)信號(hào),一般是電路中的工作電流,對(duì)于信號(hào)線就是信號(hào)線與信號(hào)地線之間流動(dòng)的電流。
共模電流:在一對(duì)差分信號(hào)線上,大小相同,方向相同的一對(duì)信號(hào)(或噪音)。在電路中,一般對(duì)地噪音一般都是以共模電流的方式傳輸?shù)模杂址Q為共模噪聲。
差模電流與共模電流
抑制共模噪聲的方法多種多樣,除了從源頭去減少共模噪聲外,通常我們抑制最常用的方法就是使用共模電感來濾除共模噪聲,也就是將共模噪聲阻擋在目標(biāo)電路外面。即在線路中串聯(lián)共模扼流器件。
這樣做的目的是增大共模回路的阻抗,使得共模電流被扼流器所消耗和阻擋(反射),從而抑制線路中的共模噪聲。
共模扼流器或電感的原理
若在以某種磁性材料的磁環(huán)上繞上同向的一對(duì)線圈,當(dāng)交變電流通過時(shí),因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)而在線圈中產(chǎn)生磁通量。
對(duì)于差模信號(hào),產(chǎn)生的磁通量大小相同、方向相反,兩者相互抵消,因而磁環(huán)產(chǎn)生的差模阻抗非常小;
而對(duì)于共模信號(hào),產(chǎn)生的磁通量大小和方向均相同,兩者相互疊加從而使磁環(huán)產(chǎn)生了較大的共模阻抗。
這一特性使得共模電感對(duì)于差模信號(hào)的影響較小,而對(duì)共模噪聲具有很好的濾波性能。
展開 一文看雷擊浪涌的防護(hù)解析
3、共模浪涌抑制電路
防浪涌設(shè)計(jì)時(shí),假定共模與差模這兩部分是彼此獨(dú)立的。
然而,這兩部分并非真正獨(dú)立,因?yàn)?em>共模扼流圈可以提供相當(dāng)大的差模電感。
這部分差模電感可由分立的差模電感來模擬。
為了利用差模電感,在設(shè)計(jì)過程中,共模與差模不應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,而應(yīng)該按照一定的順序來做。
首先,應(yīng)該測量共模噪聲并將其濾除掉。
采用差模抑制網(wǎng)絡(luò)(Differential Mode Rejection Network),可以將差模成分消除,因此就可以直接測量共模噪聲了。
如果設(shè)計(jì)的共模濾波器要同時(shí)使差模噪聲不超過允許范圍,那么就應(yīng)測量共模與差模的混合噪聲。
因?yàn)橐阎?em>共模成分在噪聲容限以下,因此超標(biāo)的僅是差模成分,可用共模濾波器的差模漏感來衰減。
對(duì)于低功率電源系統(tǒng),共模扼流圈的差模電感足以解決差模輻射問題,因?yàn)椴?em>模輻射的源阻抗較小,因此只有極少量的電感是有效的。
對(duì)4000Vp以下的浪涌電壓進(jìn)行抑制,一般只需采用LC電路進(jìn)行限流和平滑濾波,把脈沖信號(hào)盡量壓低到2~3倍脈沖信號(hào)平均值的水平即可。
由于L1、L2有50周電網(wǎng)電流流過,電感很容易飽和,因此,L1、L2一般都采用一種漏感很大的共模電感。
用在交流,直流的都有,通常我們?cè)陔娫碋MI濾波器,開關(guān)電源中常見到,而直流側(cè)少見,在汽車電子中能夠看到用在直流側(cè)。
加入共模電感是為了消除并行線路上的共模干擾(有兩線的,也有多線的)。
由于電路上兩線阻抗的不平衡,共模干擾最終體現(xiàn)在差模上。
用差模濾波方法很難濾除。
共模電感到底需要用在哪。
共模干擾通常是電磁輻射,空間耦合過來的,那么無論是交流還是直流,你有長線傳輸,就涉及到共 模濾波就得加共模電感。
展開 EMS中的浪涌抗擾度電路分析!
不用擔(dān)心,因?yàn)?em>共模電感器中未耦合的部分,作為差模路徑中的差模電感器,將分配部分電壓。事實(shí)上,在共模電感器之后,電路已經(jīng)得到了保護(hù)。經(jīng)過測試驗(yàn)證,選擇常用的整流二極管1N4007即可。
2.共模浪涌試驗(yàn)
當(dāng)對(duì)ACL-PE或ACN-PE測試6KV浪涌時(shí),即共模浪涌試驗(yàn),共模路徑等效為內(nèi)阻約12Ω,脈沖電壓為6KV電壓源和共模電感.Y電容串聯(lián)。由于Y電容的選擇Y1級(jí)電容,其耐壓性較高,6KV共模浪涌的能量不足以損壞它,所以只需要保證PE如果布線與其它布線保持一定的間接,就可以輕松通過共模浪涌試驗(yàn)。
然而,由于共模電感器的兩端在浪涌試驗(yàn)過程中會(huì)產(chǎn)生高壓和飛弧。如果靠近周圍設(shè)備,可能會(huì)損壞周圍設(shè)備。因此,一個(gè)放電管或壓敏電阻可以并聯(lián)在其上限制其電壓,從而起到滅弧的作用。如圖所示MOV2所示。
還有一種方法PCB在設(shè)計(jì)過程中,在共模電感器的兩端增加放電齒,使電感器通過兩個(gè)放電尖端放電,避免通過其他路徑放電,從而盡量減少對(duì)周圍和后部設(shè)備的影響。如圖3所示ZLG致遠(yuǎn)電子型號(hào)為PA1HBxOD-10W電源模塊PCB放電齒的實(shí)物圖加入共模電感。
圖3.放電齒實(shí)物圖
總結(jié)
EDA365電子論壇
EMC實(shí)驗(yàn)通常是非常實(shí)用的,但是如果我們?cè)谠O(shè)計(jì)中掌握了一些基本的原則EMC在前級(jí)電路中,將有更多的方向進(jìn)行測試,以縮短項(xiàng)目開發(fā)的時(shí)間。
展開 悄悄告訴你們一個(gè)低成本儀表放大器設(shè)計(jì)方法~
在許多應(yīng)用中,ADC需要在存在大共模信號(hào)的情況下處理一個(gè)很小的差分輸入信號(hào)。傳統(tǒng)的儀表放大器(In-Amp)只具有單端輸出和有限的共模范圍,因此在這些應(yīng)用中并不常用。為了充分利用這些器件的高性能和低成本,可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的 電路,將其單端輸出轉(zhuǎn)換為差分輸出,并且改善其輸入共模范圍,使之更適合這些應(yīng)用。
許多低成本儀表放大器所具備的帶寬、直流精度和低功耗可以滿足所有的系統(tǒng)要求。使用儀表放大器的另一好處是,用戶無需構(gòu)建自己的差分放大器,因此省去了很多高成本的分立器件。本文將提出一種簡單的方法來構(gòu)建一個(gè)低成本儀表放大器并優(yōu)化其性能。此外,該解決方案的 成本和性能與單芯片儀表放大器不相上下。
圖1詳細(xì)介紹了所提出的精密系統(tǒng)設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)允許用戶在存在高共模電壓的情況下測量差分信號(hào)。該電路包括一個(gè)輸入緩沖器、一個(gè)ADC驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)基準(zhǔn)電壓源。緩沖器驅(qū)動(dòng)儀表放 大器的參考引腳,并將單端輸出轉(zhuǎn)換為差分輸出。該電路具有非常高的輸入共模電壓范圍。它可以處理高達(dá)±270 V的共模電壓(采用±15 V電源供電),在正負(fù)方向幾乎達(dá)到電源電壓的20倍,這是電機(jī)控制應(yīng)用的關(guān)鍵。此外,還對(duì)輸入提供高達(dá) ±500 V的共模或差模瞬變保護(hù)。
圖1.
展開 究竟是什么干擾了你的模擬量?
而現(xiàn)場儀表在使用中,有時(shí)不注意會(huì)使回路存在兩個(gè)以上的接地點(diǎn),就會(huì)把不同接地點(diǎn)的電位差引入到顯示儀表中而形成共模干擾。
5、當(dāng)儀表的橋路電源接地時(shí),除橋路輸出不平衡信號(hào)電壓以外,信號(hào)線對(duì)地還有一公共電壓,該公共電壓不是所要測量的信號(hào)電壓,而是共模干擾的一種表現(xiàn)。
串模干擾
共模干擾
串模干擾(差模干擾)與共模干擾(接地干擾)。以主板上的兩條PCB走線(連接主板各元件的導(dǎo)線)為例,所謂串模干擾,指的是兩條走線之間的干擾;而共模干擾則是兩條走線和PCB地線之間的電位差引起的干擾。
1、串模干擾
串模干擾(差模干擾)與共模干擾(接地干擾)。以主板上的兩條PCB走線(連接主板各元件的導(dǎo)線)為例,所謂串模干擾,指的是兩條走線之間的干擾;而共模干擾則是兩條走線和PCB地線之間的電位差引起的干擾。
測量串模干擾電壓,以往推薦用電子管電壓表,在現(xiàn)場可使用有交流毫伏擋的數(shù)字萬用表進(jìn)行測量。如上圖所示,把電壓表跨接在儀表輸人的正、負(fù)端之間測量,通常串模干擾電壓大多在幾毫伏到幾十毫伏范圍內(nèi)。
2、共模干擾
共模干擾是指干擾電壓出現(xiàn)在儀表任一輸入端(正端或負(fù)端)對(duì)地之間的交流信號(hào),這種干擾又稱為“對(duì)地干擾”和“縱向干擾”。
測量共模干擾電壓,可以用高阻電壓表測量,也可使用數(shù)字萬用表的交流電壓擋進(jìn)行測量。
展開 資深電氣工程師為你講解究竟是什么干擾了你的模擬量?
而現(xiàn)場儀表在使用中,有時(shí)不注意會(huì)使回路存在兩個(gè)以上的接地點(diǎn),就會(huì)把不同接地點(diǎn)的電位差引入到顯示儀表中而形成共模干擾。
5、當(dāng)儀表的橋路電源接地時(shí),除橋路輸出不平衡信號(hào)電壓以外,信號(hào)線對(duì)地還有一公共電壓,該公共電壓不是所要測量的信號(hào)電壓,而是共模干擾的一種表現(xiàn)。
串模干擾
共模干擾
串模干擾(差模干擾)與共模干擾(接地干擾)。以主板上的兩條PCB走線(連接主板各元件的導(dǎo)線)為例,所謂串模干擾,指的是兩條走線之間的干擾;而共模干擾則是兩條走線和PCB地線之間的電位差引起的干擾。
1、串模干擾
串模干擾(差模干擾)與共模干擾(接地干擾)。以主板上的兩條PCB走線(連接主板各元件的導(dǎo)線)為例,所謂串模干擾,指的是兩條走線之間的干擾;而共模干擾則是兩條走線和PCB地線之間的電位差引起的干擾。
測量串模干擾電壓,以往推薦用電子管電壓表,在現(xiàn)場可使用有交流毫伏擋的數(shù)字萬用表進(jìn)行測量。如上圖所示,把電壓表跨接在儀表輸入的正、負(fù)端之間測量,通常串模干擾電壓大多在幾毫伏到幾十毫伏范圍內(nèi)。
2、共模干擾
共模干擾是指干擾電壓出現(xiàn)在儀表任一輸入端(正端或負(fù)端)對(duì)地之間的交流信號(hào),這種干擾又稱為“對(duì)地干擾”和“縱向干擾”。
測量共模干擾電壓,可以用高阻電壓表測量,也可使用數(shù)字萬用表的交流電壓擋進(jìn)行測量。如上圖所示,先把電壓表接在儀表輸入的正端與地之間測量,然后再把電壓表接在儀表輸入的負(fù)端與地之間測量,通常共模干擾電壓大多在幾伏到幾十伏范圍之內(nèi)。
抗干擾來源
抗干擾措施
在現(xiàn)場要克服和消除串模干擾及共模干擾,首先要搞清楚干擾的來源,才有可能采取措施來克服干擾。
展開 究竟是什么干擾了你的模擬量?
而現(xiàn)場儀表在使用中,有時(shí)不注意會(huì)使回路存在兩個(gè)以上的接地點(diǎn),就會(huì)把不同接地點(diǎn)的電位差引入到顯示儀表中而形成共模干擾。
5、當(dāng)儀表的橋路電源接地時(shí),除橋路輸出不平衡信號(hào)電壓以外,信號(hào)線對(duì)地還有一公共電壓,該公共電壓不是所要測量的信號(hào)電壓,而是共模干擾的一種表現(xiàn)。
串模干擾
共模干擾
串模干擾(差模干擾)與共模干擾(接地干擾)。以主板上的兩條PCB走線(連接主板各元件的導(dǎo)線)為例,所謂串模干擾,指的是兩條走線之間的干擾;而共模干擾則是兩條走線和PCB地線之間的電位差引起的干擾。
1、串模干擾
串模干擾(差模干擾)與共模干擾(接地干擾)。以主板上的兩條PCB走線(連接主板各元件的導(dǎo)線)為例,所謂串模干擾,指的是兩條走線之間的干擾;而共模干擾則是兩條走線和PCB地線之間的電位差引起的干擾。
測量串模干擾電壓,以往推薦用電子管電壓表,在現(xiàn)場可使用有交流毫伏擋的數(shù)字萬用表進(jìn)行測量。如上圖所示,把電壓表跨接在儀表輸人的正、負(fù)端之間測量,通常串模干擾電壓大多在幾毫伏到幾十毫伏范圍內(nèi)。
2、共模干擾
共模干擾是指干擾電壓出現(xiàn)在儀表任一輸入端(正端或負(fù)端)對(duì)地之間的交流信號(hào),這種干擾又稱為“對(duì)地干擾”和“縱向干擾”。
測量共模干擾電壓,可以用高阻電壓表測量,也可使用數(shù)字萬用表的交流電壓擋進(jìn)行測量。
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快來看看!傳導(dǎo)干擾與手機(jī)常見EMC處理措施
差模共模干擾
差模干擾是兩條線直線的噪聲,這兩條線上的電流大小相等,但方向相反。
如果電流方向相同,這種模式就稱為共模干擾。
差模干擾的噪聲小,因?yàn)殡娏鞣聪蛳喾矗笮∠嗟龋沟秒妶鲴詈洗艌龅窒瑢?duì)外的噪聲就小了。而共模模式的干擾就大于差模干擾,
差分信號(hào)與共模干擾
我們經(jīng)常說差分信號(hào)抗干擾能力強(qiáng),這是因?yàn)椋鳛榻邮諜C(jī),信息的載體是接收器兩個(gè)端口的差值,共模干擾對(duì)于兩個(gè)接受端口而言,大小相等、方向相同,因而做減后共模干擾基本就被消除了。
這樣一對(duì)差分信號(hào),根據(jù)上文分析,基本不會(huì)產(chǎn)生差模干擾。
但是差分信號(hào)不對(duì)稱性容易產(chǎn)生共模干擾,入下圖所示,因此控制等長、保證信號(hào)傳輸環(huán)境一致很重要。
我們常使用共模扼流圈或Y電容等器件來抑制共模干擾。
手機(jī)中常見的EMC措施
手機(jī)中的EMC整改措施主要是針對(duì)于傳播路徑,阻斷干擾源傳播 。
洋白銅屏蔽罩
喜歡拆手機(jī)的朋友可以看到,手機(jī)主板基本上被大大小小的屏蔽罩覆蓋,細(xì)心的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn),罩子上有洞洞,這個(gè)洞洞主要有散熱和排氣兩個(gè)功能,這個(gè)洞洞的尺寸要小于敏感電波的波長,否則屏蔽效果會(huì)打折扣。
處理過EMC問題的同學(xué)可能比較有經(jīng)驗(yàn),對(duì)于散熱金屬或者屏蔽金屬籠子,為避免不必要的耦合或者避免金屬籠子形成天線(單極子天線),也為了將噪聲旁路到更小的低阻抗環(huán)路中,散熱片或屏蔽籠子一般要進(jìn)行接地處理,一定要保證非常低的接地阻抗,對(duì)于一些傳導(dǎo)騷擾的測試,這個(gè)接地點(diǎn)的位置很重要,為了有效旁路噪聲,甚至要在靠近騷擾出入端進(jìn)行單點(diǎn)低阻抗的接地處理。
銅箔
對(duì)于開孔大的籠子,會(huì)貼一層銅箔,如下圖所示。
展開 詳解消滅EMC的三大利器:電容器/電感/磁珠
EDA365電子論壇
共模電感
由于EMC所面臨解決問題大多是共模干擾,因此共模電感也是我們常用的有力元件之一。
共模電感是一個(gè)以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件,它由兩個(gè)尺寸相同,匝數(shù)相同的線圈對(duì)稱地繞制在同一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯上,形成一個(gè)四端器件,要對(duì)于共模信號(hào)呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用,而對(duì)于差模信號(hào)呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用。
原理是流過共模電流時(shí)磁環(huán)中的磁通相互疊加,從而具有相當(dāng)大的電感量,對(duì)共模電流起到抑制作用,而當(dāng)兩線圈流過差模電流時(shí),磁環(huán)中的磁通相互抵消,幾乎沒有電感量,所以差模電流可以無衰減地通過。
因此共模電感在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號(hào),而對(duì)線路正常傳輸?shù)牟?em>模信號(hào)無影響。
共模電感在制作時(shí)應(yīng)滿足以下要求:
(1)繞制在線圈磁芯上的導(dǎo)線要相互絕緣,以保證在瞬時(shí)過電壓作用下線圈的匝間不發(fā)生擊穿短路;
(2)當(dāng)線圈流過瞬時(shí)大電流時(shí),磁芯不要出現(xiàn)飽和;
(3)線圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣,以防止在瞬時(shí)過電壓作用下兩者之間發(fā)生擊穿;
(4)線圈應(yīng)盡可能繞制單層,這樣做可減小線圈的寄生電容,增強(qiáng)線圈對(duì)瞬時(shí)過電壓的而授能力。
通常情況下,同時(shí)注意選擇所需濾波的頻段,共模阻抗越大越好,因此我們?cè)谶x擇共模電感時(shí)需要看器件資料,主要根據(jù)阻抗頻率曲線選擇。
展開 Y電容的用法,你真的懂了嗎?
(如圖:CX1,CX2)
二、Y電容的分類
按安全等級(jí)分類,如下表
三、Y電容的作用
Y電容抑制共模干擾。
共模干擾電流主要是由電源電路中的功率管對(duì)地的寄生電容,快速二極管對(duì)地的寄生電容,以及變壓器的寄生電容和雜散電容所引起;
X電容抑制差模干擾。
差模干擾電流由電源電路初級(jí)端的非連續(xù)電流和輸入濾波電解電容上的寄生電阻及寄生電感所造成。
四、應(yīng)用舉例
以反激為例(如下圖),提出三個(gè)問題:
1.干擾源有哪些?
2.為什么要在變壓器的初次級(jí)串一個(gè)Y電容CY3?
3.Y電容的大小怎么確定?
1.干擾源有哪些?
①變壓器線圈層與層之間存在分布電容,導(dǎo)致在工作時(shí)儲(chǔ)存一個(gè)電壓,這里將產(chǎn)生一個(gè)干擾源。
②原邊的開關(guān)管Q1,在不斷導(dǎo)通與閉合過程中會(huì)產(chǎn)生噪聲干擾。副邊的整流二極管D3也會(huì)產(chǎn)生干擾。
2.為什么要在變壓器的初次級(jí)串一個(gè)Y電容CY3?
①無Y電容時(shí),共模干擾的傳遞方向
開關(guān)電源工作時(shí),電源變壓器的寄生電容將共模干擾傳到次級(jí)電路。然后通過與大地的寄生電容傳到大地,也可能通過次級(jí)整流二極管散熱片的寄生電容,流向機(jī)殼地,再由大地傳到傳導(dǎo)測試儀(LISN),最后回到初級(jí)。
如圖箭頭所示。絕大部分的共模干擾都會(huì)通過大地留經(jīng)LISN檢測到傳導(dǎo)輻射超標(biāo)。
②有Y電容時(shí),共模干擾的傳遞方向
初次級(jí)間加了Y電容后,共模干擾將通過CY3旁路到初級(jí)地,使得大部分的共模噪聲在電源內(nèi)部流動(dòng),從而大幅度減少流經(jīng)大地的共模干擾,大大減少了LISN檢測到的干擾噪聲,從而使電源能較好的通過傳導(dǎo)測試。
3.Y電容的大小怎么確定?
Y電容分流了共模電流,使得LISN能夠檢測到的共模干擾大大減小,所以對(duì)EMC有用。
展開 硬件特訓(xùn)班問題解答【57問-4】
標(biāo)準(zhǔn)里面的要求:
A.首先針對(duì)于工頻信號(hào)我們一般都是采用陷波濾波器的方式就是我們經(jīng)常所說的帶阻濾波器的一種,一般都是帶寬比較窄主要是是消除工頻的60Hz
B.針對(duì)于如何提高儀表放大器的CMRR,首先我們需要知道CMRR的定義,共模抑制比=Adif/Acm=差模增益/共模增益
C.針對(duì)于普通運(yùn)放其共模增益一般為1,大家可以以反向比例運(yùn)算放大器為例
D.針對(duì)于儀表運(yùn)放,理想情況下,其共模增益為0,因?yàn)槠鋬?nèi)部一般有減法器,減法器會(huì)將共模增益變?yōu)?
E.所以首先AI儀表運(yùn)放其本身對(duì)于共模噪聲的抑制非常好
F.然后我們針對(duì)EKG做具體分析,首先我們?nèi)梭w在受到電網(wǎng)的交流電場作用的情況下,其會(huì)在人體上產(chǎn)生交流電位,而這個(gè)電位在體表各個(gè)地方均相同,為共模干擾
G.人體在和交流電場耦合其等效電路圖如下:一般情況下,Cd2>>Cd1,若取Cd2=10*Cd1則Vcm=20V
H.由于是交流電場,所以會(huì)在C1和C2之間產(chǎn)生位移電流,且很難做到完全匹配,所以此時(shí)的共模信號(hào)其實(shí)就會(huì)轉(zhuǎn)化成了差模干擾,而該差模干擾就會(huì)被以為是真實(shí)信號(hào)而放大
I.解決該問題的方法有很多,一般情況下,我們使用右腿驅(qū)動(dòng)技術(shù)居多,即通過抽取輸入端的共模電壓的平均值,然后反相增大輸出到右腿端,然后由于是反相,所以可以進(jìn)一步的減少共模電壓,哪怕仍然不平衡,但是共模電壓總體減少了,比如說原來是20V,現(xiàn)在變成了5V,原來不平衡產(chǎn)生的差分電壓為12uV,則現(xiàn)在就變成了3uV
2. 白老師:原理圖設(shè)計(jì)的時(shí)候,有的人不建議初學(xué)者,使用仿真軟件進(jìn)行邏輯功能性驗(yàn)證仿真,作為初學(xué)者,我們應(yīng)該怎么看待?
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