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EMC理論上的差模電流與共模電流相關(guān)設(shè)計經(jīng)驗

2019/3/22

  共模(CM)電流和差模(DM)電流

  騷擾電流在導(dǎo)線上傳輸時有兩種方式:

  共模電流:以相同的相位,往返于L,N線(或信號線)與地線之間的電流;

  差模電流:往返于L和N線(或信號線與回流線)之間,并且幅度相同相位相反的電流.

  一對導(dǎo)線上如流過差模電流則兩條線上的電流大小相等,方向相反。而一般有用信號也都是差模電流。

  一對導(dǎo)線上如流過共模電流則兩條線上的電流方向相同。

  騷擾電流在導(dǎo)線上傳輸時既可以差模方式出現(xiàn),也可以共模方式出現(xiàn). 但共模電流只有變成差模電流后,才能對有用信號構(gòu)成騷擾。

  差模騷擾電壓: 線與線之間的騷擾電壓,會騷擾有用信號.

  共模騷擾電壓: 即各條線與地之間的騷擾電壓,會產(chǎn)生很強的輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾,是電磁騷擾發(fā)射超標(biāo)的主要原因之一

  共模電流和差模電流可同時存在于一對導(dǎo)線中

  產(chǎn)生共模電流的原因:

  A.某些點地電位過高,與參考地之間存在共模電壓,接有導(dǎo)線后產(chǎn)生共模電流;

  B.外界電磁場在導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)電壓,而產(chǎn)生電流

  實踐經(jīng)驗:

  1.把噪音電路節(jié)點的PCB電子線路的動點長度限度地減;如開關(guān)管的漏極、吸收回路,初次級繞組的節(jié)點等等。

  2.使輸入和輸出端遠離噪音元件,如變壓器線包,變壓器磁芯,開關(guān)管的散熱片,等等。

  3.使噪音元件要遠離外殼邊緣,因為在正常操作下外殼邊緣很可能靠近外面連接線。

  4.如果變壓器沒有使用法拉第電場屏蔽,要注意變壓器的感性耦合。

  5.盡量減小開關(guān)電源的電流環(huán)的面積:次級(輸出)整流器,初級開關(guān)功率器件,柵極(基極)驅(qū)動線路,輔助繞組供電回路。

  6.不要將門極(基極)的驅(qū)動返饋環(huán)路和初級開關(guān)電路或輔助整流電路混在一起。

  7.調(diào)整優(yōu)化阻尼電阻值,使它在開關(guān)的死區(qū)時間里不產(chǎn)生振蕩波形。

  8.保持EMI濾波器遠離功率變壓器;

  9.在PCB面積足夠的情況下, 可在PCB上留下放屏蔽繞組用的腳位和放RC吸收器件的位置,RC電路設(shè)計可跨接在屏蔽繞組兩端。

  10.空間允許的話放一個小的RC吸收電路在直流輸出端。

  11.不要把AC插座與初級開關(guān)管的散熱片靠在一起。

  12.金屬外殼的濾波器的接地直接通過其外殼和地之間的大面積搭接。檢查濾波器的輸入、輸出線是否互相靠近。

  13.根據(jù)EMI的快速設(shè)計法則適當(dāng)調(diào)整X/Y電容的容值及共模電感的感量;

  14.調(diào)整Y電容時要注意安全問題;改變參數(shù)可能會改善某一段的輻射,注意有多個拓撲結(jié)構(gòu)時,Y電容要更加拓撲結(jié)構(gòu)的數(shù)量進行設(shè)計。

  15.適當(dāng)增大觸發(fā)極上的電阻值不失為一個好辦法;可在功率開關(guān)管漏極(MOS)或者是次級輸出整流管對地接一個小電容也可以有效減小共模開關(guān)噪聲。

  16.開關(guān)電源板在PCB布線時一定要控制好各回路的回流面積,可以大大減小差模輻射。

  17.PCB電源走線中增加104/103/102電容為電源去耦;注意高頻差分線的走線設(shè)計技巧。

  18.在電源線上套磁環(huán)進行比對驗證,以后可以通過在單板上增加共模電感來實現(xiàn),或者在電纜上注塑磁環(huán)。

  19.如果系統(tǒng)采用屏蔽設(shè)計,注意孔縫附近是否有干擾源;散熱開孔建議使用圓形孔徑直徑小于4mm;孔間距大于6mm.

  20.采用屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計時:檢查接地螺釘是否噴有絕緣漆,是否接地良好。

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