EMC基础(十)

本次内容主要谈论共模耦合,EMC中数量可观且极为棘手的问题大都由共模引起,近端时间一直在研究共模问题,有一点心得,跟大家一起分享。在抗扰度测试过程中,比如CBCI测试时,所有线束都会施加干扰信号,由于地线和其他线束的阻抗是不一样的,共模干扰又会变为差模干扰,进而影响到系统的稳定性,我们以下图为例:

当有干扰信号施加在S1和GND两根线束时,由于S1和GND两根线束的阻抗不一样,到达靠近IC1的电压也是不一致的,共模转换为差模干扰(如果S1和GND阻抗一致,那么到达IC1近端的电压也是基本一致的,将不会对IC1获得的电压造成干扰),此时由于差模电容C的存在,可以抑制S1和GND形成的差模干扰信号,然后剩余的地线上的干扰信号仍然会沿着超前进行传播干扰,如果此时IC2没有差模电容的存在,那么加在IC2上的差模电压将会被太高Iext*Z0v(Iext为GND上流过的电流,Z0v为地线的阻抗),从该公式可以看到,要想降低电压乘积,那么降低地线阻抗将是较为理想的解决措施,所以对于BCI类的问题,施加进入的信号,传播路径包括,进入IC1之前通过金属外壳等平面回流路径,穿过IC1,IC2,再通过金属外壳等平面回流,GND线束上等同于S1信号线的路径,对于IC1而言,为了降低对IC1的干扰,那么就需要通过增加电容对差模信号进行滤波处理,而对于IC2,S1进入IC2的电流已经很小了,可以暂时忽略,重点考虑地线上电干扰,此时降低GND平面的阻抗则较为理想措施,当然对于被干扰源来说,增加自身的抗干扰性亦不失为一条合适措施。

在辐射类测试中,共模干扰的问题也相对较为头疼。共模干扰最为典型的产生方式是,差模信号通过地平面进行回流,由于地平面阻抗的存在,地平面将会两端形成压差,同时相对大地也会形成电压,会产生下图偶极子天线的辐射效应,进而产生跟传输信号同方向的共模干扰。当然对于共模干扰,还存在电压驱动型和磁耦合驱动型。

共模干扰的形成需要两个因素,一个是驱动源,一个是等效天线,通过线束形成共模干扰是典型的存在,为了降低共模干扰,可以参考以下公式:E正比于f,I,L,反比于干扰距离R,可见如果干扰是由线束产生的,那么我们如果减小线束的长度,应该可以降低RE辐射问题,对待CE问题,除了降低频率,减小驱动电流,降低线束长度外,也可以增加差模滤波电容,增加共模电感,磁珠等方式。

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  • dy-lyd1vZ59 2023-10-29 19:01
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  • dy-PZCvUC1L 2023-10-29 18:53
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