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共模干擾與差模干擾

共模干擾（Common-mode）：兩導線上的干擾電流振幅相等，而方向相同者稱為共模干擾。

差模干擾（Differential-mode）：兩導線上的干擾電流，振幅相等，方向相反稱為差模干擾。

共模(Common mode)是指存在于兩根或多根導線中，流經所有導線的電流都是同極性的，差模(Differential mode)是指在導線對上的電流極性是相反的。

共模干擾的干擾電流在電纜中的所有導線上幅度／相位相同，它在電纜與大地之間形成回路流動，見圖(a)。差模干擾的干擾電流在信號線與信號地線之間流動，見圖(b)。

由于共模干擾與差模干擾的干擾電流在電纜上的流動方式不同，對這兩種干擾電流的濾波方法也不相同。因此在進行濾波設計之前必須了解所面對的干擾電流的類型。

電壓電流的變化通過導線傳輸時有二種形態，我們將此稱做“共模”和“差模”。設備的電源線、電話等的通信線、與其它設備或外圍設備相互交換的通訊線路，至少有兩根導線，這兩根導線作為往返線路輸送電力或信號。但在這兩根導線之外通常還有第三導體，這就是“地線”。干擾電壓和電流分為兩種：一種是兩根導線分別做為往返線路傳輸；另一種是兩根導線做去路，地線做返回路傳輸。前者叫“差模”，后者叫“共模”。

串模干擾（差模干擾）與共模干擾（接地干擾）。以主板上的兩條PCB走線（連接主板各元件的導線）為例，所謂串模干擾，指的是兩條走線之間的干擾；而共模干擾則是兩條走線和PCB地線之間的電位差引起的干擾。

扼流圈

抑制共模干擾的主要方法是應用共模扼流圈。共模扼流圈是共模插入損耗中起主導作用的電感元件。它是在一個磁環/閉合磁路的上下兩個半環上，分別繞制相同匝數但繞向相反的線圈。

差模干擾指的是干擾電壓存在于信號線及其回線之間。干擾回路則是在導線與回線構成的回路中流動。

抑制差模干擾的主要方法是應用共差扼流圈。差模扼流圈是差模插入損耗中起主導作用的電感元件。它采用單個繞組結構繞制，而不像共模扼流圈那樣在一個磁芯上采用兩個相同繞組的結構。

共模電感是一個以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件，它由兩個尺寸相同，匝數相同的線圈對稱地繞制在同一個鐵氧體環形磁芯上，形成一個四端器件，要對于共模信號呈現出大電感具有抑制作用，而對于差模信號呈現出很小的漏電感幾乎不起作用。原理是流過共模電流時磁環中的磁通相互疊加，從而具有相當大的電感量，對共模電流起到抑制作用，而當兩線圈流過差模電流時，磁環中的磁通相互抵消，幾乎沒有電感量，所以差模電流可以無衰減地通過。電源噪聲是電磁干擾的一種，其傳導噪聲的頻譜大致為10kHz~30MHz，最高可達150MHz。根據傳播方向的不同，電源噪聲可分為兩大類：一類是從電源進線引入的外界干擾，另一類是由電子設備產生并經電源線傳導出去的噪聲。這表明噪聲屬于雙向干擾信號，電子設備既是噪聲干擾的對象，又是一個噪聲源。

若從形成特點看，噪聲干擾分串模干擾與共模干擾兩種。差模干擾是兩條電源線之間(簡稱線對線)的噪聲，共模干擾則是兩條電源線對大地(簡稱線對地)的噪聲。因此，電磁干擾濾波器應符合電磁兼容性(EMC)的要求，也必須是雙向射頻濾波器，一方面要濾除從交流電源線上引入的外部電磁干擾，另一方面還能避免本身設備向外部發出噪聲干擾，以免影響同一電磁環境下其他電子設備的正常工作。此外，電磁干擾濾波器應對串模、共模干擾都起到抑制作用。

大部分電路設計中，共模電感的取值通常是5-33mH，典型值是10-33mH，也可根據共模電感的計算公式計算出電感量的最小值。

X1為頻率為f時的阻抗值。本次選擇的是33mH/3A的共模電感。

什么是共模殘壓

共模電壓(common mode voltage):在每一導體和所規定的參照點之間（往往是大地或機架）出現的相量電壓的平均值。或者說同時加在電壓表兩測量端和規定公共端之間的那部分輸入電壓。

差模電壓（symmetrical voltage）：一組規定的帶電導體中任意兩根之間的電壓。所以差模電壓又稱對稱電壓。

在規定波形，標稱放電電流沖擊氧化鋅閥片，閥片兩端測到的電壓峰值，稱為殘壓。殘壓與壓敏電壓的比值，殘壓比。雷擊，閃電會在輸入/輸出電源線上產生瞬間高壓，大電流，影響用戶設備穩定運行，嚴重時會造成設備損壞。避雷器按接法分可分為共模接法和差模接法兩種：避雷器接在相線之間或相線與零線之間稱為差模接法，即所謂橫向保護。避雷器接在相線與地線之間或零線與地線之間稱為共模接法，即所謂縱向保護。

消除共模干擾
（1）采用屏蔽雙絞線并有效接地

（2）布線時遠離 高壓線，更不能將高壓電源線和信號線捆在一起走線

（3）采用 線性穩壓電源或高品質的 開關電源(紋波干擾小于50mV)

（4）使用差分式電路

（5）在信號線或電源線中串聯共模扼流圈、在地與導線之間并聯電容器、組成LC濾波器進行濾波,濾去共模傳導噪聲。

消除差模干擾

（1）前提是減小共模干擾，不然共模干擾可能轉化為差模干擾

（2）采用差模扼流圈。

審核編輯 黃宇