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共模与差模干扰

2018-10-25 14:30:00   责任编辑:     0

一、什么是共模与差模

 

电压电流的变化通过导线传输时有二种形态,我们将此称做"共模"和"差模"。设备的电源线,电话等的通信线,与其它设备或外围设备相互交换的通讯线路,至少有两根导线,这两根导线作为往返线路输送电力或信号。但在这两根导线之外通常还有第三导体,这就是"地线"。

 

干扰电压和电流分为两种:

1. 如图一黄色回路,两根导线做去路,地线做返回路传输,叫"共模";

2. 如图一蓝色回路,两根导线分别做为往返线路传输,叫"差模"。


 


二、共模与差模干扰


1. 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;


2. 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。


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。

 

 

 


三、共模与差模间的转换


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。


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。



四、共模与差模干扰产生原因


1. 共模干扰产生原因


  • 电网串入共模干扰电压

  • 辐射干扰(如雷电,设备电弧,附近电台,大功率辐射源)在信号线上感应出共模干扰,原因是交变的磁场产生交变   的电流,地线-零线回路面积与地线-火线回路面积不相同,两个回路阻抗不同等原因造成电流大小不同

  • 接地电压不一样,简单的说就电位差而造就了共模干扰

  • 设备内部的线路对电源线造成的共模干扰


2. 差模干扰产生原因


差模干扰中的干扰是起源在同一电源线路之中(直接注入)。如同一线路中工作的电机,开关电源,可控硅等,他们在电源线上所产生的干扰就是差模干扰。


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