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掌握共模電流EMC設(shè)計兩大核心要點

發(fā)布時間:2013-12-24 來源:電子元件技術(shù)網(wǎng)論壇 責(zé)任編輯:cicy

【導(dǎo)讀】共模電流一般存在哪里呢?是存在機殼地上還是存在GND上呢?還是說不通的信號有不同的位置?共模面積是傳輸線和GND、機殼地還是大地構(gòu)成?面對這種種問題,網(wǎng)友大家各抒己見,且看資深工程師是如何闡釋這一問題的呢?

掌握共模電流EMC設(shè)計兩大核心要點

其實要弄清楚共模電流存在的問題,首先應(yīng)該弄清楚什么是共模電流?共模電流從字面上來理解,電流是需要一個環(huán)路,原理和我們電路知識應(yīng)該是相通的,共模電流指的是LN— PE,(LN同向,PE反向)形成了電流環(huán)路,它們的形成可以不需要地線,因為對地的分布電容就是一個很好的耦合途徑,如果你將環(huán)路切斷了,那么共模電流就消失了,達到我們整改的目的,這也就是我們常說的切斷干擾的耦合途徑。

共模是對地的,這個地,可以是金屬外殼,也可以是參考接地平板,所以任何PCB布線、PCB平面、外拖的線纜只要對這兩個有電位差,都可以構(gòu)成共模環(huán)路,當(dāng)然,共模環(huán)路也就是與這兩個構(gòu)成的環(huán)路;共模很多都是由分布參數(shù)引起,比如分布電容,所以說,直觀上沒有環(huán)路或者信號的線上,也有可能有共模電流,典型的如天線,就可以認為與地通過分布電容形成的共模環(huán)路。

給大家介紹一個實例:有時候,我們經(jīng)常會碰到,一個產(chǎn)品是帶地的,但是它內(nèi)部電源確實不帶地的,結(jié)果加上地線傳導(dǎo)測試就不能通過了,但只要將地線去掉,測試就可以了。將地線去除,就是將共模環(huán)路中的地回路切斷了,因為傳導(dǎo)的測試頻率較低,共模電流在低頻的情況下,地阻抗會低于分布電容的阻抗。所以我們看到的效果是效果是明顯的。因為安規(guī)的原因,我們往往無法將地線去除,那么我們就應(yīng)該在LN線上做文章,前面說到共模的環(huán)路是由LN-PE,那么我們就可以通過加大LN線上的阻抗來達到減小共模電流的目的了,共模電感就是最好的選擇。

關(guān)于共模電流的理想的EMC設(shè)計如以下兩點:
一是將EUT產(chǎn)生的共模電流局限在GND上,不令其出現(xiàn)在機殼地與外界(EMI)
二是將外界欲侵入EUT的共模電流局限在機殼地上,不令其出現(xiàn)在GND上(EMS)

一般EMC工程師也是遵守這種做法,但是沒有思路總結(jié)。其實,外部電磁干擾主要是低頻(10M~20MHZ以下,變頻器、開關(guān)電源、電機等產(chǎn)生的),所以在工控系統(tǒng)中,很多EMC工程師,喜歡將GND浮空,并通過1000pF的高壓電路,與機殼相連。
——這樣,高頻的干擾(數(shù)字部分)被屏蔽在機殼內(nèi),并通過高頻電容返回。外殼干擾,進不了GND或數(shù)字系統(tǒng)。
   當(dāng)然,這樣做的成本可能是高的,如接口要隔離等。

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