差模干扰产生原因和差模电感电容工作原理
1 .差模干扰
简单的说就是线对线的干扰
如图,我们可以看到差模的原理图。UDM就是差模电压,IDM 就是差模电流。IDM 大小相同,方向相反。
2.差模干扰产生的原因
差模干扰中的干扰是起源在同一电源线路之中(直接注入). 如同一线路中工作的电机,开关电源,可控硅等,他们在电
源线上所产生的干扰就是差模干扰。
3 如何影响设备
差模干扰直接作用在设备两端的,直接影响设备工作,甚至破坏设备。(表现为尖峰电压,电压跌落及中断.)
4.如何滤除差模干扰
主要采用差模电感 和 差模电容。
4-1 差模电感工作原理:
可以看到,当电流流过差模线圈之后,线圈里面的磁通是增强的,相当于两个磁通之和。
线圈特性 低频率低阻抗 高频率高阻抗 决定了在高频时利用它的高阻抗衰减 差模信号。(如图下图所示):
当频率为 50Hz 时,线圈阻抗接近于 0,相当于一根导线,不起任何衰减作用。
当频率为 500k Hz 时, 阻抗达到 5k 欧, 而理想状态下,此时负载阻抗一般考虑为 50 欧,
根据上面公式,此时差模线圈分得了 99%的差模干扰电压,而负载只分得了 1%的差模干扰电压。
同时 电流也有很大衰减。 (可以算出此时线圈的差模插入损耗)
4-2 差模电容工作原理
可以看到,
电容特性 低频率高阻抗 高频率低阻抗。 滤波器利用电容在高频时它的低阻抗短路掉差模干扰。(如图下图所示:)
当频率为 50Hz 时,电容阻抗趋近于无穷大,相当于短路,不起任何衰减作用。
当频率为 500k Hz 时, 电容阻抗很小, 根据上式可以看到 差模负载的电流衰减为趋近于 0
如当频率为 500k Hz 时 负载 50 欧 容抗 0.05 欧
此时电容分得了 99.9%的差模干扰电流,而负载只分得了 0.1%的差模干扰电流。
也就是说 500k Hz 时,电容使得差模干扰下降了 30dB.
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