電磁兼容里面的共模干擾和差模干擾是如何產(chǎn)生的

在電磁兼容行業(yè)中，電器設(shè)備的電源線、電話等通信線路，以及與其他設(shè)備或外圍設(shè)備交換的通信線路，至少有兩條線路，這兩條線路作為往返線路輸送電源或信號(hào)，通常有第三導(dǎo)體，這是"地線"。電壓和電流的變化通過導(dǎo)線傳輸有兩種形式，一種是兩根導(dǎo)線分別作為往返線路傳輸，我們稱之為"差模"；另一種是兩根導(dǎo)線去路，地線返回傳輸，我們稱之為"共模"。

如上圖所示，藍(lán)色信號(hào)在兩條導(dǎo)線內(nèi)進(jìn)行往返傳輸，我們稱之為"差模"；黃信號(hào)在信號(hào)和地線之間傳輸，我們稱之為"共模"。

任何兩條電源線或通信線上的干擾都可以用共模干擾和差模干擾來表示:共模干擾在導(dǎo)線和地面(外殼)之間傳輸，屬于不對(duì)稱干擾，定義為任何載流導(dǎo)體和參考地之間不想要的電位差；

差模干擾在兩條導(dǎo)線之間傳輸，屬于對(duì)稱干擾，定義為任何兩個(gè)載流導(dǎo)體之間不想要的電位差。一般共模干擾范圍大，頻率高，也可以通過導(dǎo)線輻射，干擾大。差模干擾范圍小，頻率低，干擾小。

共模干擾的電流大小不一定相等，但方向(相位)相同。電氣設(shè)備的外部干擾主要是共模干擾，外部干擾主要是共模干擾。共模干擾本身一般不會(huì)對(duì)設(shè)備造成傷害，但如果共模干擾轉(zhuǎn)化為差模干擾，干擾會(huì)嚴(yán)重，因?yàn)橛杏眯盘?hào)是差模信號(hào)。

差模干擾的電流大小相等，方向(相位)相反。差模電流會(huì)轉(zhuǎn)化為共模電流，因?yàn)椴季€的分布電容、電感、信號(hào)布線阻抗不連續(xù)、信號(hào)回流路徑流過意想不到的通路。

1.電網(wǎng)串入共模干擾電壓。

2.接地電壓不同，簡單來說就是電位差造成共模干擾。

3.設(shè)備內(nèi)線路對(duì)電源線的共模干擾。

4.輻射干擾(如雷電、設(shè)備電弧、附近電臺(tái)、大功率輻射源)在信號(hào)線上感應(yīng)共模干擾，因?yàn)榻蛔兇艌?chǎng)產(chǎn)生交變電流，地線-零線電路面積與地線-火線電路面積不同，兩個(gè)電路阻抗不同。

共模干擾通常以共模干擾電流的形式出現(xiàn)，一般共模干擾電流的原因有三個(gè)：

1.外部電磁場(chǎng)在電路接線中的所有導(dǎo)線上感應(yīng)電壓（該電壓與地球相等），由該電壓產(chǎn)生的電流。

2.由于電路接線兩端設(shè)備連接的地電位不同，在地電位差的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生的電流。

3.設(shè)備上的電路接線與地面之間存在電位差，使電路接線產(chǎn)生共模干擾電流。

如果設(shè)備在電路線上產(chǎn)生共模干擾電流，電路線會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電磁輻射，對(duì)電子和電氣產(chǎn)品部件產(chǎn)生電磁干擾，影響產(chǎn)品性能指標(biāo)；此外，當(dāng)電路不平衡時(shí)，共模干擾電流會(huì)轉(zhuǎn)化為差模干擾電流，差模干擾電流會(huì)直接干擾電路。對(duì)于電子和電氣產(chǎn)品電路中的信號(hào)線及其電路，當(dāng)差模干擾電流通過電路中的導(dǎo)線環(huán)時(shí)，會(huì)引起差模干擾輻射，相當(dāng)于小環(huán)天線，可以向空間輻射磁場(chǎng)或接收磁場(chǎng)。

1.從頻率判斷：共模干擾主要集中在1MHz以上。這是因?yàn)楣材８蓴_是通過空間感應(yīng)到電纜的，只有在高頻時(shí)才容易發(fā)生。但有一個(gè)例外，當(dāng)電纜通過強(qiáng)磁場(chǎng)輻射源（如開關(guān)電源）時(shí)，也會(huì)感應(yīng)到低頻共模干擾。

2.從干擾源判斷：雷電、附近電弧、附近電臺(tái)或其他大功率輻射裝置對(duì)電纜的干擾為共模干擾。

3.用儀器測(cè)量:只要有頻譜分析儀和電流卡鉗，就可以測(cè)量。判斷步驟如下:

a.將電流卡鉗分別卡在信號(hào)線或地線(火線或零線)上，記錄感應(yīng)頻率(f1)干擾強(qiáng)度。

b.如果能觀察到電流卡鉗同時(shí)卡住信號(hào)線和地線(f1)干擾，然后(f1)干擾中含有共模干擾成分，需要判斷是否只含有共模干擾成分，并采取步驟c的判別。

c.如果兩條線上測(cè)得的卡鉗分別卡住信號(hào)線和地線(f1)如果干擾范圍相同，(f1)干擾僅含共模干擾成分；如果不同，(f1)差模干擾成分也包含在干擾中。