電磁干擾EMI可以大致分為“傳導(dǎo)發(fā)射”和“輻射發(fā)射”兩種類型,其中,根據(jù)傳導(dǎo)的類型,傳導(dǎo)發(fā)射可以進(jìn)一步分為兩種類型,“差分(正常)模式噪聲”和“共模噪聲”。在本節(jié)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(dǎo)發(fā)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(shí)會(huì)根據(jù)適用的條件有選擇地使用,但在這里我們假設(shè)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(nèi),外部供電的示例。
在差模噪聲中,噪聲源出現(xiàn)在電源線上并與電源線串聯(lián),并且噪聲電流以與電源電流相同的方向流動(dòng),它被稱為“差分模式”,因?yàn)檩敵龊头祷仉娏魇窍喾捶较虻摹?
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?yàn)殡娫凑?)和負(fù)( - )側(cè)的噪聲電流方向具有相同的方向。電源線上不會(huì)出現(xiàn)噪聲電壓。
如上所述,這些類型的噪聲是傳導(dǎo)發(fā)射,然而,噪聲電流在電源線中流動(dòng),因此噪聲被輻射。
由差模噪聲引起的輻射的電場強(qiáng)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(diǎn)的距離,f是噪聲頻率,差模噪聲會(huì)產(chǎn)生噪聲電流環(huán)路,因此環(huán)路區(qū)域S成為一個(gè)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(huán)區(qū)域,電場強(qiáng)度更高。
由共模噪聲引起的輻射的電場強(qiáng)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(gè)重要因素。
這里,為了確認(rèn)由于不同類型的噪聲引起的輻射特性,我們將插入實(shí)際數(shù)值來計(jì)算電場強(qiáng)度,每種情況下的條件完全相同,觀察到的電場強(qiáng)度由藍(lán)點(diǎn)表示。
在這些計(jì)算結(jié)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(gòu)成電磁干擾EMI的這些類型的傳導(dǎo)發(fā)射和輻射發(fā)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(fā)射的措施時(shí),應(yīng)該記住處理共模噪聲的措施尤為重要。
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