什么是差模干扰、共摸干扰？

本篇文章是收集了网上的很多资料，觉得还不错做了总结以及自己的一些理解，如果原作者针对本文有疑问，需要删除的，可以联系我。

一、差模、共摸干扰的概念

任何两根电源线或通信线上所存在的干扰，均可用共模干扰和差模干扰来表示：共模干扰在导线与地（机壳）之间传输，属于非对称性干扰，它定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差；差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰,它定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。在一般情况下，共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小。

1、差模干扰（Differential-mode Interference）定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。

2、共摸干扰（Common- mode Interference）定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差；

如上图, 蓝色信号是在两根导线内部作往返传输的，我们称之为"差模"；而黄信号是在信号与地线之间传输的，我们称之为"共模"。

二、存在的方式

1、存在于电源线路中

如下图所示的，当市电中L进，N出构成大小相同、方向相反的线路，就会产生差模干扰；而当L、N相对于大地，产生方向相同，大小不一的线路时，就会产生共摸干扰。

2、存在于通信线路中

（1）、以RS485电路为例，由于485通信是以差分电压形式传输，因此是一种方向相同，大小不一的信号，主要是产生共摸干扰。

（2）、以RS232电路为例，232通信是采用全双工方式，通信线路上一条信号线，一条信号返回线，符合产生差模干扰的条件；由于这种通信方式，导致抗干扰能力差，外部出现共摸干扰时，很容易影响到传输信号，所以在接口保护上，既要做到差模干扰防护，又要做到共摸干扰防护；但是共摸干扰是主要影响源，即做到共摸防护，也就做到了差模防护。

三、如何消除电源线路中差模、共摸干扰？

做差模、共摸干扰防护，一方面可防止外部信号对电路本身的影响，另一面是防止电路本身对外部线路的影响；在某些电路中，主要以共摸干扰防护为主，因为大部分外部干扰为共摸干扰，做好了共摸防护，也就做好了差模防护。

1、针对电源中的差模干扰消除方式

当干扰信号频率越高时，Zc越小，效果越明显，而低频时电路不受任何影响。（电容C的容量大致是0.01-0.47uF）

2、针对电源中的共摸干扰消除方式

（1）、共摸电感的作用：

当电路中的正常电流通过时，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）；当共模电流流过线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈类产生同向的磁场而增大线圈的阻抗，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。

（2）、共摸电容的作用：
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性，使高频干扰电路短路，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。

消除共模干扰的方法包括：
1.采用双绞线并有效接地。
2.强电场的地方还需要采用度锌管屏蔽。
3.布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线。
4.不要和电控所共用同一个电源。
5.采用线形稳压电源或高品质的开关电源（纹波干扰小于50mV）
6.采用差分式电路

（3）、漏感电流的计算：

其中两条红线是火线和零线N的共模干扰电流回路，称为漏感电流回路。
L相对于N为220V，外壳如果不接地，存在110V的电压
对地漏电流计算：
Icd=2pifCUc
其中Icd为漏电流；f为电网频率；
Icd=ICYL+ICYN
=5011023.1415926(2200p)*2
=0.15mA
漏电流与C成正比，这样安全性高（但是C取的太小，漏电流太小又起不到消除干扰的目的），一般为几百微安到几毫安。
接地线的电阻越高，使用者面临的风险越大，如果一个人触碰了破损接地线的设备，漏电流将流经人体到达大地。

（4）、放电电阻的选择：

上图R为放电电阻，可将C1上积累的电荷放掉，避免因电荷积累而影响滤波特性，断电后还能使电源的进电端不带电，保证使用的安全性；电阻大小可根据输入电压的范围，从而计算回路电流大小进而选择电阻的阻值和功率。

四、如何消除通信线路中差模、共摸干扰？

1、针对通信线路中的共摸干扰消除方式

（1）、RS485接口电路

原理同电源的共摸干扰消除方式，这里只简单讲解一下各个元器件的作用，上图中的C1、C2为共摸电容，L1为共摸电感，D4（气体放电管）、PTC1、PTC2（热敏电阻）以及D1、D2、D3（瞬态抑制二极管）为防护器件，主要防护雷击、浪涌电压、浪涌电流的。

（2）、RS232接口电路

上图中的，C1、C2为共摸电容，L1、L2为共摸电感；D1、D2为防护静电的，R1、R2为限流电阻。