什么是共模干扰

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1.共模 就是共同对地的干扰:

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如图,我们可以看到共模的原理图。UPQ就是共模电压,ICM1 ICM2 就是共模电流。
ICM1 ICM2 大小不一定相同,方向相同。

2.共模干扰产生的原因

主要原因有以下几点。
1.电网串入共模干扰电压
2.辐射干扰(如雷电,设备电弧,附近电台,大功率辐射源) 在信号线上感应出共模干扰。

(原理是 交变的磁场 产生交变的电流, 由于地线-零线回路面积 与地线-火线回路面积不相同,两个回路阻抗不同

等原因造成电流大小不同)
3.接地电压不一样。 也就是说地电位差异引入共模干扰。
4. 也包括设备内部电线 对电源线的影响。

3.如何影响设备

共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的配电供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达 130V

以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏,这种共模干扰可为直流、
亦可为交流。 如图 共模干扰,fpga开发,单片机,嵌入式硬件

4. 如何滤除共模干扰 (共模线圈 共模电容)

4-1 共模线圈

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共模线圈和差模线圈原理比较类似,都是利用线圈高频时的高阻抗来衰减干扰信号。
共模线圈和差模线圈绕线方法刚好相反(如图)。
因为差模线圈在滤除干扰的同时,还会一定程度的增加阻抗,而共模线圈对方向相反的电流基本不起作用,
所以我们在能够满足特性的前提下,一般很少使用差模线圈。

文献一 这样,当电路中的正常电流流经共模电感时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,
此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有共模电流流经线圈时,由于共模电流的同
向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电
流,达到滤波的目的。
文献二 我們了解電流定律,也知道電流產生磁通後,而且知道相同大小,相同圈數,不同方向的電流產生的磁通是會互
相抵消,導致整個共模線圈對不同方向的電流不起作用,而僅僅讓其通過;但對相同方向的電流所產生的磁通,因為磁
通方向相同,磁通沒有抵消,故些共模線圈起著阻抗器的作用,壓制了同方向的雜訊電流,達成抗電磁干擾的目的.

4-2 共模电容工作原理

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共模电容的工作原理和 差模电容的工作原理是一致的,

都是利用电容的高频低阻抗,使高频干扰信号短路,而低频时电路不受任何影响。

只是差模电容是 两极之间短路。 而共模电容是 线对地短路。
3300pF 1.6mm 引脚 共模电容谐振频率点为 19.3 M Hz

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在实际工程中,要滤除的电磁噪声频率往往高达数百 MHz,甚至超过 1GHz。对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电
容才能有效地滤除。普通电容之所以不能有效地滤除高频噪声,是因为两个原因,一个原因是电容引线电感造成电容谐振,
对高频信号呈现较大的阻抗,削弱了对高频信号的旁路作用;另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合,降
低了滤波效果,如图下所示。
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穿心电容之所以能有效地滤除高频噪声,是因为穿心电容不仅没有引线电感造成电容谐振频率过低的问题,而且
穿心电容可以直接安装在金属面板上,利用金属面板起到高频隔离的作用。但是在使用穿心电容时,要注意的问题是安装
问题。穿心电容最大的弱点是怕高温和温度冲击,这在将穿心电容往金属面板上焊接时造成很大困难。许多电容在焊接过
程中发生损坏。特别是当需要将大量的穿心电容安装在面板上时,只要有一个损坏,就很难修复,因为在将损坏的电容拆
下时,会造成邻近其它电容的损坏。
我的理解是 首先,穿心电容是一个共模电容, 它是线对地的电容。
其次,穿心电容是一个比较理想的电容,它没有引线,大大提高了谐振频率点。
我没有具体测过,但是从插入损耗曲线可以推断,在频率为 100M-10G 时,穿心电容有很低的阻抗,很接近理想电容曲
线。 共模干扰,fpga开发,单片机,嵌入式硬件文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-776471.html

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