对比:共模信号与差分模信号

共模滤波器:共模与差模的常见问题解答

这篇文章将讨论如何用共模扼流圈解决EMI问题,以及使用它们相对于其他解决方案的优点。

了解共模信号和差分模式信号之间的区别是极其重要的,因为我们需要知道电路需要什么来降低噪声。

我们如何知道噪声是差分模式还是共模?测试问题是共模还是差分模式的一种方法是在有问题的电缆上附加Würth Elektronik卡扣电缆铁氧体

通过附加卡扣电缆铁氧体,我们必须确保如果在降噪方面有改善,那么问题是共模。如果没有,那么就存在差模问题。但请记住,在电缆中都包括导线,向前和向后负载。

共模问题

接下来我们将讨论共模问题,并将重点放在我们的表面贴装产品线上。共模扼流圈用于降低一种被称为共模噪声的特定类型的电气噪声。它们也被称为电流补偿扼流圈或电流消除扼流圈。

共模扼流圈在AC/DC电源(大电流流量的线路)和信号线等应用中工作良好,在这些应用中,信号的失真会产生问题。当涉及到交流电源时,共模噪声是地线与零线相位之间的噪声信号。

它们往往比差分模式噪声具有更高的频率范围,因为它们来自电感或电容耦合的差分模式信号。

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用这个反激变换器的例子,我们可以看到在供应线上差分模式干扰电流的形成。我们可以看到,干扰电流在两个不同的方向上传播。

对于差分信号,我们可以看到电流流入电路(V1),通过负载,然后流出电路(V2)。每根导线上的电压都是相对于地电位的。但是它们不穿过地。

对于基于电缆的系统,我们正在寻找这种差分信号。这是携带数据的信号。

对于差分模式信号,V1减去V2上的电压等于差分电压。通过扼流圈,这个信号会产生相反但相等的磁场,这些磁场会相互抵消。信号将通过扼流圈不衰减,因为它看到零阻抗创建。

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在这种情况下,我们看到共模干扰电流以相同的方向进入电路的两条路径。必须有返回路径,这通常是通过地平面或导线。

这里我们看到有一个寄生电容,为共模电流流向地创造了一条路径。电流不会流过负载,因为它之间没有电位差。

信号的大小是相等的。这些信号会相加而不是互相抵消。其结果将是共模信号的高阻抗,这将变得严重衰减。这个电位会随着地的变化而变化。由于电势因地而异,就会出现辐射或噪音。

这些信号是不需要的,因为它们不携带任何数据。使用独立地也会产生电位差,导致共模噪声。这是非常常见的,因为这些可以创建地回路。

这也发生在不接地的源中,如远程源。确保你的模拟信号电缆接地良好,有一个适当的接地系统可以减轻很多头痛。如果设计错误,它们可以充当天线。


信息来源于Würth Elektronik