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差分模式與 共模傳導發射
每次將設備連接到電源時,都會通過電源電纜傳導兩種類型的電流:差模電流和共模電流。在傳導發射測試期間測量此類電流的總和,并將其頻譜與限值進行比較。
差模電流是設備通常產生的電流,用于為設備供電。它們也可以稱為電源電流,通常來說可以由低頻(即50 / 60Hz)和高頻(即100KHz +開關電路的諧波)組成。
圖1.傳導發射測試中的差模電流
通常僅由于整個系統的寄生參數而不是僅由于器件本身的寄生參數而忽略了共模電流。
考慮以下問題:您還記得用手指觸摸探頭時在示波器上看到的50 / 60Hz信號嗎?這是由于類似于共模電流的現象引起的:一個電源產生一個場(從建筑電纜發出50 / 60Hz),該場通過寄生參數與您的身體耦合,進而將耦合的電壓傳導到探頭和示波器。
示波器通過其內部寄生參數和電源線再次耦合到公共線路。最后,它會生成一個大環路,該環路能夠傳導由系統中設備的架構,相關的寄生參數以及系統中的信號源(建筑物電纜的電壓和電路的電壓)決定的小電流。在范圍內)。
圖2.用手指觸摸探針時產生的信號的量度。
測試傳導排放期間也會發生類似情況。主電源的兩條線都可以在與RF上的EUT機架耦合的相同方向上傳導電流。機箱連接到接地電纜,在此方案中,接地電纜充當此類共模電流的返回路徑,從而形成環路。
如果UT沒有接地或沒有導電機架,也可能存在共模電流,因為EUT的內部電路可以直接耦合到EUT自身下方的接地層。
圖3.傳導發射測試中的共模電流。
接收器測量LISN在每個相位在RF處呈現的50Ω阻抗兩端的電壓。將差模和共模電流相加,在接收器上得到的測量信號為:
VPHASE1 = 50ICM + IDM
VPHASE2 = 50?(ICM-IDM)
通常,此類電壓在接收器處的測量值為dBuV,以便將其與EMC法規提供的限值進行比較,如前所述。
降噪技術
每個設備都需要在電源端口進行某種濾波,以減小LISN處的差分和共模電流,從而使總測量噪聲保持在限值以下。
圖4.通用AC / DC EMI濾波器
一種非常常見的濾波方案如圖4所示。RF兩端的相(Cx-1和Cx-2)上的電容器呈現出低阻抗,可作為差模電流的濾波器。取而代之的是,每個相與接地連接PE之間的電容器Cy起到使接地的共模電流短路的作用,從而避免它們到達LISN相,因此起著共模濾波器的作用。
L是共模扼流圈,是一種變壓器,其中每個繞組與每條線串聯。對于具有相同方向(共模)的電流,呈現的阻抗非常高,L用作濾波器。相反,對于具有相反方向(差模)的電流,呈現的阻抗非常低,L的影響可忽略不計。
圍繞這種通用方案,存在許多變體,設計人員致力于使濾波級適應設備的特定情況。