共模干扰和差模干扰是电子设备常见的电磁兼容(EMC)问题之二,但有很多小白不太了解共模干扰和差模干扰的原理,所以本文将回答这些问题,希望对小伙伴们有所帮助。
一般来说,电子设备的电源线、电话线等与其他设备或外围设备相互交换,至少存在两根导线,这两根导线的作为往返线路输送电力或信号,在两根导线之外还有“地线”。
电压电流的变化通过导线传输有两种形式,一种是两根导线分别做为往返线路传输,称之为"差模";另一种是两根导线做去路,地线做返回传输,称之为"共模"。需要注意的是,前者是信号在信号与地线之间传输;后者是在信号与地线之间传输的。任何两根电源线或通信线上所存在的干扰,均可用共模干扰和差模干扰来表示。
1、共模干扰
共模干扰在导线与地(机壳)之间传输,属于非对称性干扰,它定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差;
共模干扰的电流大小不一定相等,但是方向(相位)相同的。电气设备对外的干扰多以共模干扰为主,外来的干扰也多以共模干扰为主,共模干扰本身一般不会对设备产生危害,但是如果共模干扰转变为差模干扰,干扰就严重了,因为有用信号都是差模信号。
2、差模干扰
差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰,它定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。
差模干扰的电流大小相等,方向(相位)相反。由于走线的分布电容、电感、信号走线阻抗不连续,以及信号回流路径流过了意料之外的通路等,差模电流会转换成共模电流。
在一般情况下,共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小。
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