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共模电流产生机理有问

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lfy21cn 发表于 2012-5-20 08:51:58 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
怎么也看不明白,资料上如下所说:

共模电流产生的辐射根据驱动模式来分可大致分为三种基本驱动模式:电流驱动模式、电压驱动模式、磁耦合驱动模式。

(1)电流驱动模式
差模电流(有用电流信号源)信号传送回流产生的压降驱动产生的共摸电流是电流驱动模式共模电流辐射的基本驱动模式。图2—42是电流驱动模式辐射原理示意图。图2-42 (a)中UDM是差模电压源,设备内部有很多这样的源,如各种数字信号电路、高频振荡源等,ZL为回路负载,IDM为回路负载的差模电流,该电流流过AB两点间的回流地(如印制板的地线),回到差模源。如AB间存在一定的阻抗Z(如平面不完整、AB间用连接器互连等引起的寄生电感L。),则AB间阻抗Z上产生压降。

示意图4.jpg

这里UCM就是产生共模辐射的驱动源。要产生辐肘,除了源以外还必须有天线。这里的天线是由图2-42 (a)中B点向右看的地线部分和外接电缆。其组成的辐射系统的等效电路如图2-42 (b)所示,这实际上是一副不对称振子天线。流过天线的电流即为共模电流。

由于共模电流ICM是由差模电流IDM产生的,所以这种模式称为电流驱动模式
看不懂,请教
“该电流流过AB两点间的回流地(如印制板的地线),回到差模源。回到差模源。如AB间存在一定的阻抗Z(如平面不完整、AB间用连接器互连等引起的寄生电感L。),则AB间阻抗Z上产生压降。这里UCM就是产生共模辐射的驱动源”

1、为什么一直都在强调地线GND流过电流时由于存在阻抗所以产生压降,所以产生共模电压,GND对直流来说一般是电源负极,正极连线没有阻抗吗,如上所说也一样啊,正极的连线两点间也有阻抗,也会产生共模电压啊?对吗?为什么资料都是强调GND的处理,什么地网啦,地平面啦,不解?

2、该电流流过AB两点间的回流地(如印制板的地线),回到差模源。如AB间存在一定的阻抗Z(如平面不完整、AB间用连接器互连等引起的寄生电感L。),则AB间阻抗Z上产生压降
也就是说印制板地线由于有电感,所以成了一个辐射源?
那么对于直流系统来说,做个电源滤波器,正负极串个差模电感,负极串电感,这不跟“印制板地线产生的寄生电感”一样,这个电感肯定比寄生电感还大,在电感两边就产生压降更大,这不这个差模电感成了共模辐射的驱动源吗?难道说差模电感会产生共模辐射???不解,请指教

精彩评论51

桃花岛主 发表于 2012-5-20 15:16:05 | 显示全部楼层
回复 1# lfy21cn


1. 信号线流过有用信号,产生啥共模啊,GND一般都是整个电路的0V参考点,如果有用信号流过,产生电位,这个电位产生的电路只能为更低阻抗的如机壳、参考接地平板流动,形成对地的干扰。对地处理,就是为降低高频时GND上的共模压降;


2. 像你说的这种情况,其实差模滤波只需要一个电感即可,只所以用两个,也就是为考虑平衡,防止差模转共模!另外,直流的负极大多情况下在系统也不是和PE直接相连,而是通过共模电容连接。
 楼主| lfy21cn 发表于 2012-5-20 17:05:58 | 显示全部楼层
回复  lfy21cn


1. 信号线流过有用信号,产生啥共模啊,GND一般都是整个电路的0V参考点,如果有用信号 ...
桃花岛主 发表于 2012-5-20 15:16



    岛主,汽车系统,负极都是搭铁的,就是整个车身都是负极啊,有的军品似乎有时车身再通过地钉接大地
 楼主| lfy21cn 发表于 2012-5-20 17:13:56 | 显示全部楼层
GND一般都是整个电路的0V参考点,如果有用信号流过,产生电位,这个电位产生的电路只能为更低阻抗的如机壳、参考接地平板流动,形成对地的干扰。对地处理,就是为降低高频时GND上的共模压降;
岛主,这个还是不懂。GND-数字电路的基准地,高频数字电路流到GND,由于GND不可能做到0阻抗,所以会产生压降,这个压降变成共模电压。那么如VCC,数字电位的电源正极,也要流过数字电路高频电流,也不可能流过一个0阻抗的电路,也会产生压降啊,不是一个道理也会产生共模电压啊?跟流过GND的高频电流大小是一样的啊,而且GND一般会铺地网,流过GND的阻抗应该比VCC流过的还要小些,为啥都不说如何处理电路中除了GND意外其它的压降产生的共模电压呢??
beiluo 发表于 2012-5-20 17:29:35 | 显示全部楼层
1.正极走线一般为电源网络,在板上走线一般都不会很长,更重要一点是电源网络上有很多BYPASS电容,而走线只有对高频噪声才会有呈现高阻抗产生压降,但噪声电压很容易被大量bypass电容短路到地,而且外接电缆的电源都会做很好的滤波处理,高频噪声被短路到地就不存在噪声驱动电压,不能形成单极子驱动模型,很难产生共模辐射。
2,对于PCB上的地阻抗较高或不连续时,被信号线或电源网络上的由BYPASS电容旁路到地的噪声会寻求更低阻抗的地回路回到驱动源,而金属机壳由于面积大而且厚度比PCB铜层高几个数量级,使得其地阻抗会更低。一但PCB上的走线太长或地阻抗不连续太高时,噪声就会从机箱上回流返回源头这就是为什么有时候发现整个机壳上到处都是噪声的原因。
3,共模驱动模式只针对高频的交流噪声,这时地阻抗最低不是直流阻抗最低而是主要关注感抗最低。任何金属导体在高频时,都会等效成电阻、电感的模型。这样交流高频噪声在地回路上会产生很高的压降,对直流压降可忽略。而外接线缆中都会含有地线,屏蔽层都会与机壳地搭接,这时地网络很长形成很长的天线网络,很容易将地上的噪声电压发射出去。
 楼主| lfy21cn 发表于 2012-5-20 17:39:52 | 显示全部楼层
回复 5# beiluo


    恩,您说的很详细,我虽然还是不大明白,但会好好回味您说的话。其实以前没仔细想,旁路电容都是说把干扰旁路倒地,就是把干扰导入GND了,那为啥没有把GND上的干扰导入旁路电容并联的那个信号上呢?呵呵。以前只是按照约定俗称的好好处理GND,有利于抗干扰跟遏制对外的干扰,为啥要单单处理GND,没想为什么
 楼主| lfy21cn 发表于 2012-5-20 17:44:02 | 显示全部楼层
回复 5# beiluo


    2,对于PCB上的地阻抗较高或不连续时,被信号线或电源网络上的由BYPASS电容旁路到地的噪声会寻求更低阻抗的地回路回到驱动源,而金属机壳由于面积大而且厚度比PCB铜层高几个数量级,使得其地阻抗会更低。一但PCB上的走线太长或地阻抗不连续太高时,噪声就会从机箱上回流返回源头这就是为什么有时候发现整个机壳上到处都是噪声的原因。
您这个说的是电路板的GND与金属机箱连在一起吧?GND没处理好,如果跟金属外壳连在一起,整个外壳都是辐射源?我怎么看岛主写的,GND都该跟金属外壳相连啊??
beiluo 发表于 2012-5-20 20:11:24 | 显示全部楼层
EMC设计主要是要规划好噪声回流的路径,降低存在的或潜在的EMC隐患。噪声环路尽可能的小,不会和外接线缆的信号线发生串扰,不经过外接线缆端口的处的地,更重要一点时噪声回路一定要明确不要变得不确定。
   对一般金属机箱的设备(除去车载军用等行业有些设备为抗干扰考虑),pcb电路板最好是通过多块螺钉与机壳连接,这样做对EMI和EMS都有好处。噪声会通过分布电容或螺钉到机壳再通过螺钉或分布电容回到源头,噪声只会通过PCB相对的那一段最短的长度,这样噪声环路很明确。
   不接机壳连接时,高频噪声可能会通过分布电容耦合到机壳再返回源头,这样回路阻抗会更高,回路会变得不确定,EMC的隐患很严重。
 楼主| lfy21cn 发表于 2012-5-20 23:05:39 | 显示全部楼层
回复 8# beiluo


    电路板最好是通过多块螺钉与机壳连接
您说这个意思是电路板的数字地通过螺钉与机壳相连吧?
 楼主| lfy21cn 发表于 2012-5-20 23:30:30 | 显示全部楼层
回复 8# beiluo


    对于PCB上的地阻抗较高或不连续时,被信号线或电源网络上的由BYPASS电容旁路到地的噪声会寻求更低阻抗的地回路回到驱动源,而金属机壳由于面积大而且厚度比PCB铜层高几个数量级,使得其地阻抗会更低。一但PCB上的走线太长或地阻抗不连续太高时,噪声就会从机箱上回流返回源头这就是为什么有时候发现整个机壳上到处都是噪声的原因。
还有这个,这种情况是不是PCB上的数字地GND与金属机壳相连才会发生的?没有相连的话,“噪声就会从机箱上回流返回源头”这个怎么会发生呢?那为啥GND与金属机壳相连对EMI是有好处的呢???
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