共模干擾
關注創建者：匿名 創建時間：2021-10-19
共模干擾的實例教程
電磁感應、靜電感應所形成的干擾大多是工頻干擾電壓，但變頻器、帶整流子的電機等會產生諧波干擾。由于雷電的作用在電力線上也會感應出干擾電壓。
3、在一些測溫場合，當將熱電偶電極直接焊于通電加熱的金屬件上，由于金屬件在平行于電流方向的各點存在電位差，這時引入的干擾電壓也是很大的。在高溫狀態下，耐火材料的絕緣電阻急劇下降，熱電偶的瓷保護管、瓷珠的絕緣性能也會下降，則電爐電源電壓通過耐火磚、熱電偶套管、瓷珠等泄漏到熱電偶絲上，在熱電偶電極與地之間產生干擾電壓。
4、大地中各個不同點之間往往存在電位差，尤其在大功率用電設備附近，當這些設備的絕緣性能下降時，電位差更大。而現場儀表在使用中，有時不注意會使回路存在兩個以上的接地點，就會把不同接地點的電位差引入到顯示儀表中而形成共模干擾。
5、當儀表的橋路電源接地時，除橋路輸出不平衡信號電壓以外，信號線對地還有一公共電壓，該公共電壓不是所要測量的信號電壓，而是共模干擾的一種表現。
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。
展開 由于雷電的作用在電力線上也會感應出干擾電壓。
3、在一些測溫場合，當將熱電偶電極直接焊于通電加熱的金屬件上，由于金屬件在平行于電流方向的各點存在電位差，這時引入的干擾電壓也是很大的。在高溫狀態下，耐火材料的絕緣電阻急劇下降，熱電偶的瓷保護管、瓷珠的絕緣性能也會下降，則電爐電源電壓通過耐火磚、熱電偶套管、瓷珠等泄漏到熱電偶絲上，在熱電偶電極與地之間產生干擾電壓。
4、大地中各個不同點之間往往存在電位差，尤其在大功率用電設備附近，當這些設備的絕緣性能下降時，電位差更大。而現場儀表在使用中，有時不注意會使回路存在兩個以上的接地點，就會把不同接地點的電位差引入到顯示儀表中而形成共模干擾。
5、當儀表的橋路電源接地時，除橋路輸出不平衡信號電壓以外，信號線對地還有一公共電壓，該公共電壓不是所要測量的信號電壓，而是共模干擾的一種表現。
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，在現場可使用有交流毫伏擋的數字萬用表進行測量。如上圖所示，把電壓表跨接在儀表輸入的正、負端之間測量，通常串模干擾電壓大多在幾毫伏到幾十毫伏范圍內。
展開 測量串模干擾電壓，以往推薦用電子管電壓表，在現場可使用有交流毫伏擋的數字萬用表進行測量。如上圖所示，把電壓表跨接在儀表輸人的正、負端之間測量，通常串模干擾電壓大多在幾毫伏到幾十毫伏范圍內。
2、共模干擾
共模干擾是指干擾電壓出現在儀表任一輸入端（正端或負端）對地之間的交流信號，這種干擾又稱為“對地干擾”和“縱向干擾”。
測量共模干擾電壓，可以用高阻電壓表測量，也可使用數字萬用表的交流電壓擋進行測量。如上圖所示，先把電壓表接在儀表輸人的正端與地之間測量，然后再把電壓表接在儀表輸人的負端與地之間測量，通常共模干擾電壓大多在幾伏到幾十伏范圍之內。
抗干擾來源
抗干擾措施
在現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。
串模干擾的來源：大功率變壓器、交流電動機、變頻器等都有較強的交變磁場，如果儀表測量及控制的連接導線通過交變磁場，就會受到這些交變磁場的作用，在儀表的輸入回路中感應出交流電壓，而成為干擾信號。
展開 (如圖：CX1，CX2)
二、Y電容的分類
按安全等級分類，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地的寄生電容，快速二極管對地的寄生電容，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端的非連續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、應用舉例
以反激為例(如下圖)，提出三個問題：
1.干擾源有哪些？
2.為什么要在變壓器的初次級串一個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，導致在工作時儲存一個電壓，這里將產生一個干擾源。
②原邊的開關管Q1，在不斷導通與閉合過程中會產生噪聲干擾。副邊的整流二極管D3也會產生干擾。
2.為什么要在變壓器的初次級串一個Y電容CY3？
①無Y電容時，共模干擾的傳遞方向
開關電源工作時，電源變壓器的寄生電容將共模干擾傳到次級電路。然后通過與大地的寄生電容傳到大地，也可能通過次級整流二極管散熱片的寄生電容，流向機殼地，再由大地傳到傳導測試儀(LISN)，最后回到初級。
如圖箭頭所示。絕大部分的共模干擾都會通過大地留經LISN檢測到傳導輻射超標。
②有Y電容時，共模干擾的傳遞方向
初次級間加了Y電容后，共模干擾將通過CY3旁路到初級地，使得大部分的共模噪聲在電源內部流動，從而大幅度減少流經大地的共模干擾，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EMC有用。
展開 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，因為電流反向相反，大小相等，使得電場耦合磁場抵消，對外的噪聲就小了。而共模模式的干擾就大于差模干擾，
差分信號與共模干擾
我們經常說差分信號抗干擾能力強，這是因為，作為接收機，信息的載體是接收器兩個端口的差值，共模干擾對于兩個接受端口而言，大小相等、方向相同，因而做減后共模干擾基本就被消除了。
這樣一對差分信號，根據上文分析，基本不會產生差模干擾。
但是差分信號不對稱性容易產生共模干擾，入下圖所示，因此控制等長、保證信號傳輸環境一致很重要。
我們常使用共模扼流圈或Y電容等器件來抑制共模干擾。
手機中常見的EMC措施
手機中的EMC整改措施主要是針對于傳播路徑，阻斷干擾源傳播 。
洋白銅屏蔽罩
喜歡拆手機的朋友可以看到，手機主板基本上被大大小小的屏蔽罩覆蓋，細心的朋友會發現，罩子上有洞洞，這個洞洞主要有散熱和排氣兩個功能，這個洞洞的尺寸要小于敏感電波的波長，否則屏蔽效果會打折扣。
處理過EMC問題的同學可能比較有經驗，對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路中，散熱片或屏蔽籠子一般要進行接地處理，一定要保證非常低的接地阻抗，對于一些傳導騷擾的測試，這個接地點的位置很重要，為了有效旁路噪聲，甚至要在靠近騷擾出入端進行單點低阻抗的接地處理。
銅箔
對于開孔大的籠子，會貼一層銅箔，如下圖所示。
展開 
共模干擾的最新內容
在機械結構方面，Bronkhorst的產品經過嚴格的有限元分析（FEA）優化，堅固的一體化外殼設計不僅提供了卓越的防護等級（如IP65/IP67），更有效地抑制了外部振動向內部電子元件的傳遞，針對科里奧利系列（如ELI-FLOW系列），我們采用了雙測量管對稱結構設計，這種設計能夠自動抵消外部共模振動的干擾，顯著提升了在惡劣工況下的信噪比。
傳播途徑多種多樣，常見的有：
共模干擾：通過電源線和地線傳播的干擾，當兩根線上的干擾相同但相位相反時，該干擾被稱作共模干擾。
差模干擾：沿著線路兩側以相反極性傳播的干擾，又被稱為串模干擾。
2.1.2 電磁干擾的測量與評估方法
測量和評估EMI是確保電子設備正常運行的關鍵步驟，通常涉及以下幾個方面：
頻譜分析：通過頻譜分析儀來觀察設備發射的電磁能量分布情況。
對稱恒流激勵技術是一種真正能抑制共模干擾信號的對稱輸入技術, 適用于單臂電橋。橋路的恒流激勵不受導線電阻的影響，長導線測試時不會影響測量靈敏度，如圖3所示。
圖3 歸一化測量靈敏度與導線電阻Rext的關系
另外，與單端恒流源激勵方式或傳統的恒壓源激勵方式相比，對稱恒流激勵技術使測量噪聲大幅度減小。為了測試靜電耦合模型，用一段3米雙絞線電纜連接遠處一個1KΩ的應變計上。
Mind X10應變調理模塊具有對稱恒流源激勵技術，對稱恒流激勵技術是一種真正能抑制共模干擾信號的對稱輸入技術, 適用于單臂橋路。給橋路的激勵不受導線電阻的影響，測量噪聲大幅度減小，信號頻率越高，降噪效果越明顯。連續的平衡電流: 0mA，5mA，10mA，15mA，20mA，真正的橋路平衡恢復了標稱電橋阻抗，將高應變水平的電橋非線性降至最低，而不影響電橋靈敏度。
對稱恒流激勵技術是一種真正能抑制共模干擾信號的對稱輸入技術, 適用于單臂電橋。橋路的恒流激勵不受導線電阻的影響，長導線測試時不會影響測量靈敏度，如圖3所示。
圖3 歸一化測量靈敏度與導線電阻Rext的關系
另外，與單端恒流源激勵方式或傳統的恒壓源激勵方式相比，對稱恒流激勵技術使測量噪聲大幅度減小。
共模干擾的時域、頻域結果
? 電磁-熱耦合仿真
? 同時映射電應力和熱應力仿真母排形變
光伏系統仿真
? 分層級等效建模（solar cell/module/array）
? 特征化建模（RL、溫度、輻照度、Rs、Rsh
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。
在差動放大器中，有用信號以差模形式輸入，干擾信號用共模形式輸入，那么干擾信號將被抑制的很小。
Mind X10應變調理模塊具有對稱恒流源激勵技術，對稱恒流激勵技術是一種真正能抑制共模干擾信號的對稱輸入技術, 適用于單臂橋路。給橋路的激勵不受導線電阻的影響，測量噪聲大幅度減小，信號頻率越高，降噪效果越明顯。連續的平衡電流：0mA，5mA，10mA，15mA，20mA，真正的橋路平衡恢復了標稱電橋阻抗，將高應變水平的電橋非線性降至最低，而不影響電橋靈敏度。
2、共模干擾
共模干擾是指干擾電壓出現在儀表任一輸入端（正端或負端）對地之間的交流信號，這種干擾又稱為“對地干擾”和“縱向干擾”。
測量共模干擾電壓，可以用高阻電壓表測量，也可使用數字萬用表的交流電壓擋進行測量。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。
