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差分模式與 共模傳導(dǎo)發(fā)射
每次將設(shè)備連接到電源時,都會通過電源電纜傳導(dǎo)兩種類型的電流:差模電流和共模電流。在傳導(dǎo)發(fā)射測試期間測量此類電流的總和,并將其頻譜與限值進(jìn)行比較。
差模電流是設(shè)備通常產(chǎn)生的電流,用于為設(shè)備供電。它們也可以稱為電源電流,通常來說可以由低頻(即50 / 60Hz)和高頻(即100KHz +開關(guān)電路的諧波)組成。
圖1.傳導(dǎo)發(fā)射測試中的差模電流
通常僅由于整個系統(tǒng)的寄生參數(shù)而不是僅由于器件本身的寄生參數(shù)而忽略了共模電流。
考慮以下問題:您還記得用手指觸摸探頭時在示波器上看到的50 / 60Hz信號嗎?這是由于類似于共模電流的現(xiàn)象引起的:一個電源產(chǎn)生一個場(從建筑電纜發(fā)出50 / 60Hz),該場通過寄生參數(shù)與您的身體耦合,進(jìn)而將耦合的電壓傳導(dǎo)到探頭和示波器。
示波器通過其內(nèi)部寄生參數(shù)和電源線再次耦合到公共線路。最后,它會生成一個大環(huán)路,該環(huán)路能夠傳導(dǎo)由系統(tǒng)中設(shè)備的架構(gòu),相關(guān)的寄生參數(shù)以及系統(tǒng)中的信號源(建筑物電纜的電壓和電路的電壓)決定的小電流。在范圍內(nèi))。
圖2.用手指觸摸探針時產(chǎn)生的信號的量度。
測試傳導(dǎo)排放期間也會發(fā)生類似情況。主電源的兩條線都可以在與RF上的EUT機架耦合的相同方向上傳導(dǎo)電流。機箱連接到接地電纜,在此方案中,接地電纜充當(dāng)此類共模電流的返回路徑,從而形成環(huán)路。
如果UT沒有接地或沒有導(dǎo)電機架,也可能存在共模電流,因為EUT的內(nèi)部電路可以直接耦合到EUT自身下方的接地層。
圖3.傳導(dǎo)發(fā)射測試中的共模電流。
接收器測量LISN在每個相位在RF處呈現(xiàn)的50Ω阻抗兩端的電壓。將差模和共模電流相加,在接收器上得到的測量信號為:
VPHASE1 = 50ICM + IDM
VPHASE2 = 50?(ICM-IDM)
通常,此類電壓在接收器處的測量值為dBuV,以便將其與EMC法規(guī)提供的限值進(jìn)行比較,如前所述。
降噪技術(shù)
每個設(shè)備都需要在電源端口進(jìn)行某種濾波,以減小LISN處的差分和共模電流,從而使總測量噪聲保持在限值以下。
圖4.通用AC / DC EMI濾波器
一種非常常見的濾波方案如圖4所示。RF兩端的相(Cx-1和Cx-2)上的電容器呈現(xiàn)出低阻抗,可作為差模電流的濾波器。取而代之的是,每個相與接地連接PE之間的電容器Cy起到使接地的共模電流短路的作用,從而避免它們到達(dá)LISN相,因此起著共模濾波器的作用。
L是共模扼流圈,是一種變壓器,其中每個繞組與每條線串聯(lián)。對于具有相同方向(共模)的電流,呈現(xiàn)的阻抗非常高,L用作濾波器。相反,對于具有相反方向(差模)的電流,呈現(xiàn)的阻抗非常低,L的影響可忽略不計。
圍繞這種通用方案,存在許多變體,設(shè)計人員致力于使濾波級適應(yīng)設(shè)備的特定情況。