電磁干擾EMI可以大致分為“傳導發射”和“輻射發射”兩種類型,其中,根據傳導的類型,傳導發射可以進一步分為兩種類型,“差分(正常)模式噪聲”和“共模噪聲”。在本節中,我們將解釋后兩種類型的噪聲。
差分(正常)模式噪聲和共模噪聲
傳導發射可分為兩種類型,一種是“差模噪聲”,也稱為“正常模式噪聲”。這些名稱有時會根據適用的條件有選擇地使用,但在這里我們假設它們是相同的,另一種類型是“共模噪聲”。使用下圖解釋這些。這里的討論基于電源,因此這些圖是帶有電路的印刷電路板(PCB)容納在外殼內,外部供電的示例。
在差模噪聲中,噪聲源出現在電源線上并與電源線串聯,并且噪聲電流以與電源電流相同的方向流動,它被稱為“差分模式”,因為輸出和返回電流是相反方向的。
共模噪聲是這樣的噪聲,其中通過雜散電容等泄漏的噪聲電流通過地并返回到電源線。它被稱為“共模”噪聲,因為電源正(+)和負( - )側的噪聲電流方向具有相同的方向。電源線上不會出現噪聲電壓。
如上所述,這些類型的噪聲是傳導發射,然而,噪聲電流在電源線中流動,因此噪聲被輻射。
由差模噪聲引起的輻射的電場強度Ed可以使用下面的等式表示,Id是差分模式下的噪聲電流,r是到觀察點的距離,f是噪聲頻率,差模噪聲會產生噪聲電流環路,因此環路區域S成為一個重要因素,如圖和等式所示,如果其他元素是恒定的,則對于更大的環區域,電場強度更高。
由共模噪聲引起的輻射的電場強度Ec可以由右下方的等式表示,如圖和方程所示,電纜長度L是一個重要因素。
這里,為了確認由于不同類型的噪聲引起的輻射特性,我們將插入實際數值來計算電場強度,每種情況下的條件完全相同,觀察到的電場強度由藍點表示。
在這些計算結果中重要的是,對于相同的噪聲電流值,由共模噪聲引起的輻射要大得多(在該示例中,大約大100倍),在任何情況下,如果構成電磁干擾EMI的這些類型的傳導發射和輻射發射中的任何一種超過允許的范圍,則噪聲對策變得必要。特別是,在考慮解決輻射發射的措施時,應該記住處理共模噪聲的措施尤為重要。
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