共模騷擾的成因與對(duì)策

1、共模騷擾的成因與對(duì)策共模騷擾的成因與對(duì)策劉萍，沙萍，沙斐（北方交通大學(xué)抗電磁干擾研究中心，北京（北方交通大學(xué)抗電磁干擾研究中心，北京100044100044）摘要：共模騷擾往往是造成電子電氣產(chǎn)品工作失靈或輻射發(fā)射測(cè)試超標(biāo)的主要原因。它主要可以分為兩種：一種是侵入設(shè)備的共模騷擾，另一種是從設(shè)備內(nèi)部輻射出來(lái)的共模騷擾。侵入設(shè)備的共模騷擾主要由地環(huán)路引起，因此在設(shè)計(jì)上采用平衡電路或設(shè)法切斷地環(huán)路可以提高設(shè)備的抗干擾性能。設(shè)備內(nèi)的共模騷擾通過(guò)連

2、接線向外輻射，相當(dāng)于一副不對(duì)稱振子天線，可以采用共模濾波器或屏蔽電纜等措施。但最根本的應(yīng)該是在印刷電路板設(shè)計(jì)、元器件布置和連接線的安排上下功夫，抑制共模騷擾源的產(chǎn)生。本文將理論與實(shí)例相結(jié)合，對(duì)這兩種共模騷擾的成因、表現(xiàn)形式和抑制對(duì)策進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：共模騷擾；地環(huán)路；共模輻射；共模濾波器1引言引言共模騷擾是讓許多系統(tǒng)工程師頭疼的問(wèn)題，往往造成電子電氣產(chǎn)品工作失靈或者輻射發(fā)射測(cè)試超標(biāo)。本文將對(duì)共模騷擾的產(chǎn)生和抑制進(jìn)行研究。電

3、流在導(dǎo)線上傳輸時(shí)有兩種方式：共模方式和差模方式。一對(duì)導(dǎo)線上若流過(guò)差模電流，則兩條線上的電流大小相等，方向相反。驅(qū)動(dòng)源是線與線之間的差模源。一般有用信號(hào)都是差模電流。一對(duì)導(dǎo)線上若流過(guò)共模電流，則兩條線上的電流方向相同。驅(qū)動(dòng)源是線與地之間的共模源。騷擾在傳輸線上既可以以差模方式出現(xiàn)，也可以以共模方式出現(xiàn)。概括說(shuō)來(lái)，共模騷擾可以分為兩種，一種是設(shè)備外部的騷擾通過(guò)設(shè)備的互連線以共模電流的形式侵入設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生干擾，另一種是設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的騷擾通過(guò)設(shè)

4、備互連線以共模電流的形式向設(shè)備外部發(fā)射騷擾。共模騷擾通常指線與地之間的騷擾。下面就對(duì)這兩種共模騷擾的成因、表現(xiàn)形式和抑制對(duì)策分別進(jìn)行闡述。2共模電流的侵入共模電流的侵入21地環(huán)路中產(chǎn)生的共模電流騷擾地環(huán)路中產(chǎn)生的共模電流騷擾圖1為地環(huán)路的示意圖。圖中兩設(shè)備用一對(duì)電纜傳輸線連接，圖中設(shè)備Ⅰ（發(fā)送部分）、設(shè)備Ⅱ（接收部分）分別接各自的地，這是一個(gè)不平衡傳輸電路。在理想情況下，兩設(shè)備的地電位相等，傳輸線對(duì)中僅存在有用信號(hào)UDM的差模電流IDM

5、，途經(jīng)是＋UDMZS信號(hào)線阻抗Zt負(fù)載ZL回流線阻抗Zt－UDM。222切斷地環(huán)路由于產(chǎn)生共模電流的根本原因是地電位差的存在，所以切斷地環(huán)路是抑制共模電流騷擾最直接的方法。這種方法常用的措施有以下幾種：（1）隔離變壓器在電路1和2之間插入隔離變壓器，如圖4（a）所示。電路1的有用信號(hào)可以通過(guò)變壓器的磁場(chǎng)耦合傳輸?shù)诫娐?去，而地環(huán)路產(chǎn)生的共模電流由于方向相同在變壓器初級(jí)繞組中相互抵消，起到了隔離作用。但是一般變壓器并非理想的，初級(jí)繞組和次

6、級(jí)繞組間存在著分布電容，所以共模電流可能通過(guò)這些分布電容從初級(jí)流到次級(jí)去，并進(jìn)一步流向負(fù)載。為了減小分布電容，提高變壓器的隔離效果，應(yīng)該在初、次級(jí)間加一層金屬屏蔽層，其結(jié)構(gòu)是用一層銅箔繞一匝，但在交接處必須墊上絕緣層，不能讓其變成短路環(huán)，否則差模電流也被隔離了，見圖4（b）。該銅箔起到了初級(jí)與次級(jí)間的電場(chǎng)屏蔽作用，即減小了兩者之間的分布電容。該銅箔應(yīng)接地，而且要接在負(fù)載端，否則不起作用，這可用圖4（c）解釋。屏蔽體如接在A端的地上，則共