共模电路原理讲解?共模电流是如何产生的?

2024-04-17 04:45:37 文章来源 :网络 围观 : 评论
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  共模电路原理讲解?

  它由两个线圈同时绕在一个铁氧体上,这两个线圈匝数相同但是绕制方向相反,当线圈中流过干扰信号(差模信号)时,两个相反方向的磁场E1和E2会抵消;但是对于共模信号通过时,磁环中的磁通发生相互叠加,这就相当于有比较大的电感量,线圈呈现出高阻抗特性,产生强烈的阻尼效果来抑制共模电流,最终的结果就是抑制共模信号而对差模信号不影响。

  共模电感的滤波电路,La和Lb就是共模 电感线圈 。这两个线圈绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同(绕制反向)。

  这样,当电路中的正常电流流经共模电感时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);

  当有共模电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的 感抗 ,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流,达到滤波的目的。

  共模电流是如何产生的?

  简单的以相线、零线、地线来表述下;相线与零线为差模电流,相线、零线与地线为共模电流。有电流流过就有谐波产生时,差模大小相等方向相反,共模方向相同大小叠加。所以有时候三线信号线还不如两线靠谱,尤其接地不良和质量不佳的情况下。

  1、外界电磁场在电路走线中的所有导线上感应出来电压(这个电压相对于大地是等幅和同相的),由这个电压产生的电流;2、 由于电路走线两端的器件所接的地电位不同,在这个地电位差的驱动下产生电流;3、器件上的电路走线与大地之间有电位差,这样电路走线上会出现共模电流。

  一、差模电流泄漏导致的共模电流。 即使电缆中包含了信号回线,也不能保证信号电流100%从回线返回信号源,特别是在频率较高的场合,空间各种杂散参数为信号电流提供了第三条,甚至更多的返回路径。嵩山电缆表示,这种共模电流虽然所占的比例很小,但是由于辐射环路面积大,辐射是是不能忽视的。不要试图通过将电路与大地“断开”(将线路板与机箱之间的地线断开,或将机箱与大地之间的地线断开)来减小共模电流,从而减小共模辐射。将电路与大地断开仅能够在低频减小共模电流,高频时寄生电容形成的通路已经阻抗很小。

  二、共模电流主要由杂散电容产生。 当然,如果共模辐射的问题主要发生在低频,将线路板或机箱与大地断开会有一定效果。从共模电流产生的机理可知,减小这种共模电流的有效方法是减小差模回路的阻抗,从而促使大部分信号电流从信号地线返回。一般信号线与回线靠得越近,则差模电流回路的阻抗越小。一个典型的例子就是同轴电缆,由于同轴电缆的回流电流均匀分布在外皮上,其等效电流与轴心重合,因此回路面积为零,差模阻抗接近为零,几乎100%的信号电流从同轴电缆的外皮返回信号源,共模电流几乎为零,所以共模辐射很小。另一方面,由于差模电流回路的面积几乎为零,差模辐射也很小,所以同轴电缆的辐射是很小的。对于高频信号,用同轴电缆传述可以避免辐射。实际上,这与我们传统上用同轴电缆传输高频信号,以减小信号的损耗的目的具有相同的本质。因为信号的损耗小了,自然说明泄漏的成份少了,而这部分泄漏就是电缆的辐射。

  

共模电路原理讲解?共模电流是如何产生的?

  三、线路板的地线噪声导致的共模电流。 信号地线就是信号的回流线,因此,地线上的两点之间必然存在电压,对于高频电路而言,这些就是高频噪声电压,它作为共模电压驱动电缆上的共模电流,导致共模辐射。线路板设计一章中提供的各种减小地线阻抗的设计方法,可以用来减小地线上的噪声,从而减小共模电压。一种推荐的方法是在电缆端口设置“干净地”。所谓干净地就是这块地线上没有可以产生噪声的电路,因此地线上的局部电位几乎相等。如果机箱是金属机箱,将这块干净地与金属机箱连接起来。推荐产品:矿用电缆

  四、机箱内电磁波空间感应导致的共模电流。 机箱内总是充满了电磁波的,这些电磁波会在电缆上感应出共模电压,另外,电缆端口的附近也会有一些产生高频电磁场的电路,这些电路与电缆之间存在着电容性耦合和电感性耦合,在电缆上形成共模电压。电磁感应产生的共模电压。需要注意的是,机箱内的电磁波大多由电路的差模辐射所致。

  

共模电路原理讲解?共模电流是如何产生的?

  

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