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傳導(dǎo)噪聲,差模(常模)噪聲和共模噪聲介紹
  • 發(fā)布時(shí)間:2023-06-07 21:31:33
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傳導(dǎo)噪聲,差模(常模)噪聲和共模噪聲介紹
兩種傳導(dǎo)噪聲的對(duì)比了解
差模(常模)噪聲與共模噪聲
傳導(dǎo)噪聲可分為兩種。一種是“差模噪聲”,也稱為“常模噪聲”。這兩種稱呼有時(shí)可根據(jù)條件區(qū)分使用,不過(guò)在本文中作為相同的名詞處理。另一種是“共模噪聲”。
來(lái)看下圖。本文是圍繞電源展開(kāi)介紹的,因此圖例是將帶有電路的印刷電路板(PCB)裝在殼體中,并由外部給電的示例圖。
差模 共模 噪聲
差模噪聲產(chǎn)生在電源線之間,是噪聲源對(duì)于電源線串聯(lián)進(jìn)入,噪聲電流與電源電流方向相同。由于往返方向相反而被稱為“差模(Differential mode)”。
共模噪聲是經(jīng)雜散電容等泄漏的噪聲電流經(jīng)由大地返回電源線線的噪聲。因電源的(+)端和(-)端流過(guò)的噪聲電流方向相同而被稱為“共模(Common mode)”。在電源線間不產(chǎn)生噪聲電壓。
如前所述,這些噪聲即為傳導(dǎo)噪聲。不過(guò),由于電源線中流動(dòng)著噪聲電流,因此會(huì)發(fā)出噪聲。
由差模噪聲引起的輻射的電場(chǎng)強(qiáng)度Ed可通過(guò)左下方的公式來(lái)表示。Id為差模中的噪聲電流,r為到觀測(cè)點(diǎn)的距離,f為噪聲頻率。差模噪聲會(huì)產(chǎn)生噪聲電流環(huán),因此環(huán)路面積S是非常重要的因素。如圖和公式所示,假設(shè)其他因素固定,環(huán)路面積越大則電場(chǎng)強(qiáng)度越高。
由共模噪聲引起的輻射的電場(chǎng)強(qiáng)度Ec可通過(guò)右下方的公式來(lái)表示。如圖和公式所示,線纜長(zhǎng)度L是非常重要的因素。
差模 共模 噪聲
為了更好地認(rèn)識(shí)每種噪聲引發(fā)的輻射特點(diǎn),接下來(lái)代入實(shí)際數(shù)值來(lái)計(jì)算一下電場(chǎng)強(qiáng)度*1。條件完全相同。電場(chǎng)強(qiáng)度的觀測(cè)點(diǎn)用藍(lán)色圓點(diǎn)來(lái)表示
差模 共模 噪聲
這個(gè)計(jì)算結(jié)果中非常重要的一點(diǎn)是:噪聲電流值相同的情況下,共模噪聲輻射要大得多(在本例中約大100倍)。
不管怎樣,這些傳導(dǎo)噪聲和輻射噪聲即EMI如果超出了容許范圍,就需要采取降噪對(duì)策。特別需要記住的是,在考慮輻射噪聲對(duì)策時(shí),針對(duì)共模噪聲的對(duì)策是非常重要的。
關(guān)于具體對(duì)策,后續(xù)會(huì)逐步介紹,其中 原則性的噪聲對(duì)策是差模噪聲要減少環(huán)路面積S(比如線纜采用絞合線),共模噪聲要極力縮短線纜長(zhǎng)度。不過(guò)一定會(huì)遇到受配置和材料等限制的情況,此時(shí)需要探討增加濾波器的方法。
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