共模干扰,差模干扰,共模残压

1、共模干扰与差模干扰共模干扰（COmmOn-mode）:两导线上的干扰电流振幅相等，而方向相 同者称为共模干扰。共模电流一般情况下，电缆上产生共模电流的原因有三个方面：一个是外界电磁场 在电缆中所有导线上感应岀来的电压（这个电压相对于大地是等幅同相的）， 这个电压产生电流；另一个原因是电缆两端的设备所接的地电位不同，在这个 地电位的驱动下产生电流；第三个原因是设备上的电缆与大地之间的电位差， 这样电缆上会有共模电流。如果设备在其电缆上产生共模电流，电缆会产生强 烈的电磁辐射，对电子、电气产品元器件产生电磁干扰，影响产品的性能指标。 另外，当电路不平衡时，共模电流会转变为差模电流，差模电流对电路直

2、接产 生干扰影响。对于电子、电气产品电路中的信号线及其回路而言：差模电流流过 电路中的导线环路时，将引起差模辐射，这种环路相当于小环天线，能向空间 辐射磁场，或接收磁场。因此，必须限制环路的大小和面积。如何识别共模干扰1）从干扰源判断：雷电、附近发生的电弧、附近的电台或其它大功率辐射 装置在电缆上产生的干扰是共模干扰。2）从频率上判断：共模干扰主要集中在IMHZ以上。这是由于共模干扰是通过空间感应到电缆上的，这种感应只有在较高频率 时才容易发生。但有一种例外，当电缆从很强的磁场辐射源（例如，开关电源） 旁边通过时，也会感应上频率较低的共模干扰。3）用仪器测量：只要有一台频谱分析仪和一只电流卡钳

3、就可以进行测量、 判断了，判断的步骤如下：将卡钳卡在信号线或地线（火线或零线）上，记录下某个感兴趣频率（E） 的干扰强度；/将卡钳同时卡住信号线和地线，若能观察到（E）处的干扰，则（f»干 扰中包含共模干扰成份，要判断是否仅含共模成份，进行步骤三的判别；将卡钳分别卡住信号线和地线，若两根线上测得的（行）干扰的幅度相同, 则（fi）干扰中仅含共模成份；若不相同，则（f»干扰中还包含差模成份。 消除共模干扰的方法包括：（1）釆用屏蔽双绞线并有效接地（2）强电场的地方还要考虑釆用镀锌管屏蔽（3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线（4）不要和电控锁等易产生干扰

4、的设备共用同一个电源（）采用线性稳圧电源或高品质的开关电源（纹波干扰小于50mV）（6）使用差分式电路差模干扰（DifferentiaI-mode）:两导线上的干扰电流，振幅相等， 方向相反称为差模干扰。如何识别差模干扰1）源判断：在同一路电力线上工作的马达、开关电源、可控硅等会在电源 线上产生差模干扰。2）从频率上判断：差模干扰一般频率较低，主要集中在IKHZ以下.3）从干扰用仪器测量：只要有一台频谱分析仪和一只电流卡钳就可以进行 测量、判断了，判断的步骤如下：将卡钳卡在信号线或地线（火线或零线）上，记录下某个感兴趣频率（心） 的干扰强度；将卡钳同时卡住信号线和地线，若观察不到（心）处的干扰

5、，则（仇）处的 干扰完全是差模干扰，其中不含共模成份；若还能观察到（fj处的干扰，则 （f1）干扰中包含共模干扰成份，要判断是否仅含共模成份，进行步骤三的判 别；/将卡钳分别卡住信号线和地线，若两根线上测得的（E）干扰的幅度相同, 则（f»干扰中仅含共模成份；若不相同，则（f）干扰中还包含差模成份。 如何消除模干扰抑制差模干扰的主要方法是应用差扼流圈。差模扼流圈是差模插入损耗中 起主导作用的电感元件。它采用单个绕组结构绕制，而不像共模扼流圈那样在 一个磁芯上采用两个相同绕组的结构。流过差模扼流圈的电流包括差模电流ICm和Idnb或者I' Cnl和I' du根 据电磁感

6、应原理，山于差模电流Idln或I' dm的作用，在磁环中差生磁通b或 d'。山于磁通=L*I,故差模扼流圈的电感Ld=bIdinO所以在电路中串入 差模扼流圈相当于串入一个差模电流产生的电感，此电感相当于一个低通滤波 元件，从而起到差模抑制作用。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” O干扰电压和电流 分为两种：一种是两根导线分别做为往返线路传输；另一种是两根导线做去

7、 路，地线做返回路传输。前者叫“差模”，后者叫“共模” O吊模干扰（差模干扰）与共模干扰（接地干扰）。以主板上的两条PCB 走线（连接主板各元件的导线）为例，所谓串模干扰，指的是两条走线之间 的干扰；而共模干扰则是两条走线和PCB地线之间的电位差引起的干扰。抑制共模干扰的主要方法是应用共模扼流圈。共模扼流圈是共模插入损 耗中起主导作用的电感元件。它是在一个磁环/闭合磁路的上下两个半环上, 分别绕制相同匝数但绕向相反的线圈。差模干扰指的是干扰电压存在于信号线及其回线之间。干扰回路则是在 导线与回线构成的回路中流动。抑制差模干扰的主要方法是应用共差扼流圈。差模扼流圈是差模插入损 耗中起主导作用的电

8、感元件。它采用单个绕组结构绕制，而不像共模扼流圈 那样在一个磁芯上采用两个相同绕组的结构。 . W 什么是共模残压共模电压(COmmOn mode VOItage):在每一导体和所规定的参照点之间 (往往是大地或机架)出现的相量电压的平均值。或者说同时加在电压表两 测量端和规定公共端之间的那部分输入电压。差模电压(SymnIetriCdI VOltage ):组规定的带电导体中任意两根 之间的电压。使差模电压乂称对称电压。在规定波形，标称放电电流冲击氧化锌阀片，阀片两端测到的电压峰值, 称为残压。残压与压敬电压的比值，残压比。雷击，闪电会在输入/输出电 源线上产生瞬间高压，大电流，影响用户设备

9、稳定运行，严重时会造成设备 损坏。避雷器按接法分可分为共模接法和差模接法两种：避雷器接在相线之 间或相线与零线之间称为差模接法，即所谓横向保护。避雷器接在相线与地 线之间或零线与地线之间称为共模接法，即所谓纵向保护。共模电压(COmmonmOdeVOItage):在每一导体和所规定的参照点之间(往往是 大地或机架)出现的相量电压的平均值。或者说同时加在电压表两测量端和规 定公共端之间的那部分输入电压。差模电压(SymmetriCalVOltage):组规定的带电导体中任意两根之间 的电压。使差模电压又称对称电压。在规定波形，标称放电电流冲击氧化锌阀片，阀片两端测到的电压峰值， 称为残压。残压与

10、压敬电压的比值，残压比。雷击，闪电会在输入/输出电源线 上产生瞬间高压，大电流，影响用户设备稳定运行，严重时会造成设备损坏。 避雷器按接法分可分为共模接法和差模接法两种：避雷器接在相线之间或相线 与零线之间称为差模接法，即所谓横向保护。避雷器接在相线与地线之间或零 线与地线之间称为共模接法，即所谓纵向保护。共模信号和差模信号共模信号是差分放大器的名词，“放大电路中只有一个输入端”就没有共 模信号这个概念口差分放大梟有两个性能趋于一致、相位相反的信号通道，如传感器信号从 远方传回差分放大器，两根信号线是一起经历相同的干扰环境，那么，干扰信 号会同时进入两个通道，这个同时加载在正、负两个输入端的信

11、号就是共模信 号，而差分放大器最重要的性质就是不会对共模信号进行放大，即：Ui= (ui÷) -(Ui-),可见共模信号不会输入放大器的。而传感器输出的有效信号本身是 反相的，差分放大器就可以有效地进行放大，即：Ui= (Ui+) - (ui-) ,(ui-)的信号本身就是负的，负负得正,ui=2* (ui+) =2* (ui-) O1差模信号圄2差橫信号的波形囲共模干扰和差模干扰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，与其它设备或外圉设备相互交换 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” o干扰电压和电流分为 两种：一种是两根导线分别做为往返线路传输；另一种是两根导线做去路，地线 做