傳導噪聲分析技術(shù)在濾波器中的應用

傳導發(fā)射是電磁兼容設計中的重要問(wèn)題之一。為了滿(mǎn)足標準中對傳導發(fā)射限制的要求，通常使用EMI濾波器來(lái)抑制電子產(chǎn)品產(chǎn)生的傳導噪聲?？焖龠x擇或者設計一個(gè)滿(mǎn)足需要的濾波器是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。傳導噪聲分析技術(shù)包括共模噪聲、差模噪聲分析，共模阻抗、差模阻抗分析，這是濾波器設計的基礎。

共模噪聲和差模噪聲

傳導噪聲根據傳輸特性產(chǎn)生分成兩類(lèi)：差模噪聲和共模噪聲。差模噪聲是當兩條電源線(xiàn)的電流方向互為相反時(shí)發(fā)生的，而共模噪聲是當所有電源線(xiàn)的電流方向相同時(shí)發(fā)生的，如圖1所示。一般而言，共模是最大難題，這是由雜散電容的不當接地造成的。

圖1 共模噪聲和差模噪聲

如果存在不等值的負載或線(xiàn)路阻抗，就會(huì )將共模電流轉換成部分共模電流和部分差模電流。當電源系統給電路供電時(shí)，如果電路具有不等值的阻抗，而且電源的輸出存在共模噪聲時(shí)，共模噪聲將差動(dòng)方式作用于電路，電路可能會(huì )發(fā)生錯誤。所以，在產(chǎn)生共模電流時(shí)，就要首先降低共模噪聲，其次是均衡阻抗。此外，由于共模和差模的特性，共模電流的頻率會(huì )比差模的頻率大。因此，共模電流會(huì )產(chǎn)生很大的射頻輻射，而且會(huì )和鄰近的組件和電路發(fā)生感性與容性的耦合。在實(shí)際電源電路里，差模噪聲很像是一個(gè)電壓源，共模噪聲比較像一個(gè)電流源，這使得共模噪聲更難被消除。共模噪聲和所有的電流源一樣，需要有一個(gè)流動(dòng)路徑存在。因為它的路徑包含底盤(pán)，所以外殼可能會(huì )變成一個(gè)大型的高頻天線(xiàn)。

共模噪聲和差模噪聲分析

在電磁兼容實(shí)驗室，人們借助LISN和接收機完成傳導發(fā)射的測試，測試結果將給出電源線(xiàn)上的總噪聲特性。

圖2是使用LISN測試電源噪聲的示意圖，由于LISN輸出使用標準50Ω阻抗。因此兩路LISN分別得到噪聲電壓：

圖2 LISN測試示意圖

VL=25xIcm+50xIdm

VN=25xIcm-50xIdm