儀表共模噪聲和差模噪聲的區別及噪聲處理措施
2023年01月20日 10:42:45
來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺
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儀表磁干擾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”。本文將討論后兩種類型的噪聲。
一、傳導發射分類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，但在這里假設它們是相同的。另一種是“共模噪聲”。如下圖所示這里的討論電源噪聲，因此這些圖是PCB外部供電的示例。
1、差模噪音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。
2、共模噪音通過雜散電容等泄漏的噪聲電流通過地并返回到電源線的噪聲。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。
3、差模和共模噪音對比分析如上所述，這些類型的噪聲是傳導發射。然而由于噪聲電流在電源線中流動，因此會有輻射產生。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。差模噪聲產生噪聲電流環路會放大噪聲，因此環路區域S成為重要因素。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，但在實際案例中，共模噪聲更為常見，所以我們對共模噪聲重點討論。
二、噪聲計算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*1。每種情況下的條件相同。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)。特別是，在考慮應對輻射發射的措施時，應該記住處理共模噪聲的措施尤為重要。
1、共模噪聲處理方法 當有共模噪聲存在時，常用的處理方法有；①可靠接地、高阻抗接地方式；②削弱噪聲源(在變頻器輸出側加裝共模扼流圈是一種經濟、有效的方法)；③噪聲屏蔽以及電源線屏蔽等。
2、差模噪聲處理方法在差模噪聲的情況下，處理噪聲的基本的措施是減小環路面積S；例如通過使用絞合線纜，盡可能縮短電纜長度。然而，總是會出現對組件的布置和類型的限制，因此還必須研究諸如添加過濾器之類的方法。
昌暉儀表希望本文有助于大家加深對儀表EMC中的理解。
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