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傳導噪聲超標,差模噪聲?共模噪聲?誰才是真正的主謀?

電磁兼容與安規 ? 來源:電磁兼容與安規 ? 2020-03-28 10:29 ? 次閱讀

在進行電源EMI傳導噪聲測試時,我們常常會發現在開關頻率及其倍頻處存在噪聲尖峰,就如下圖所示的傳導噪聲頻譜圖。當某個頻點處的噪聲尖峰超過限制線時,我們必須定位噪聲超標頻點是由差模噪聲引起的還是由共模噪聲引起的。

一般經驗認為,150kHz~1MHz頻段內的噪聲超標主要是由差模噪聲引起的,1MHz~5MHz頻段內的噪聲超標是由差共模噪聲共同引起的,5MHz~30MHz頻段內的噪聲超標主要是由共模傳導噪聲引起的。

這一經驗對我們判斷噪聲超標原因有一定幫助,但這一經驗并非放之四海而皆準的。要想獲得準確判斷噪聲超標原因,必須掌握分離差共模噪聲的方法和技巧,下面小編就為大家介紹常用的幾種差共模噪聲分離的方法。

方法一|電壓法

電壓法是通過差共模噪聲分離器采樣自身50歐姆輸入阻抗上的電壓(R1與此電阻是并聯關系),然后在內部經過一定簡單的計算,直接輸出差共模噪聲分量,其中C1=1uf、C2=0.1uf、L1=50uH、R1=1K、噪聲分離器的輸入阻抗為50歐姆,此方法優點是可以直接獲得差共模噪聲大小,缺點是需額外的硬件設備(噪聲分離器)。

方法二|電流

電流法是將電流鉗套在電源的輸入線纜上,通過改變線纜穿過電流鉗的方式就可以獲得差共模噪聲電流的大小。下面左圖測得的是差模電流,右圖測得的是共模電流。值得注意的是,此時測得的差模噪聲電流幅值是2倍的實際差模噪聲電流大小,實際的差模電流幅值要在原來的基礎上減去20log(2)=6dB,測得的共模噪聲電流幅值反應的是實際的共模噪聲電流大小。要想將測得的差共模噪聲電流大小轉為差共模噪聲電壓,只要在原來測試幅值的基礎上加上20log(25)=28dB即可。正因為此種方法簡單易行,實際中常用此方法獲得差共模噪聲電壓大小。

方法三|斷接地線

斷開接地線的方法是切斷共模噪聲的回流路徑,使得EMI接收機采樣到的噪聲基本上是差模噪聲,在用此方法時,要確保斷開所有接地線,因為接地設備一般有兩根接地線,一根為電源線中的PE線,另一根是整機外殼的接地線。此方法的優點是簡單粗暴,缺點是無法確切的知道實際差共模噪聲電壓大小。

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