电子产品做 EMC 测试时,传导发射超标是常见问题之一。要处理它,得先分清干扰的两种形态:差模与共模。

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差模与共模的区别

差模干扰存在于两条信号线或电源线之间,电流一来一回方向相反,属于叠加在正常工作电流上的噪声。共模干扰则是两条线上的噪声电流方向相同,都以大地或机壳作为回流路径,通常由开关管的寄生电容耦合、变压器绕组间电容、线缆感应等方式产生。两者成因不同,处理方式也不一样。

共模电感是怎样工作的

共模滤波电路的主角是共模电感。它把两组匝数相同、绕向一致的线圈绕在同一个磁芯上。当差模电流流过时,两组线圈产生的磁通方向相反,在磁芯里相互抵消,磁芯不会饱和,正常信号顺利通过;当共模电流流过时,两组线圈产生的磁通方向相同、彼此叠加,磁芯对共模电流呈现出很高的阻抗,噪声也就被衰减下来。

典型电路的构成

一套完整的共模滤波电路,通常在共模电感前后各配上电容。跨接在两条线之间的 X 电容主要对付差模噪声;分别从两条线接到机壳或大地的 Y 电容,则为共模噪声提供就近的回流路径。Y 电容的容量受安规漏电流限制,不能随意加大,在手持类设备上尤其要留意。共模电感自身的漏感也会参与差模衰减,有时可以省掉专门的差模电感。

选型要看曲线,不看单点

选共模电感时,不少人习惯先问"多少 mH"。其实更有参考价值的,是阻抗随频率变化的曲线——噪声落在哪个频段,就去找在那个频段上阻抗高的型号。此外还要核对额定电流、直流电阻、绕组间的绝缘耐压,以及安装方式。装在同一块板子上,进出线走向不同,实测结果也会有差别。

整改时的排查顺序

测试超标之后,可以先做一组对比:把共模电感临时短接,看曲线变化了多少,再换不同阻抗曲线的样品试一遍,借此判断噪声到底以哪种形态为主。如果换了几颗电感改善都不明显,问题多半不在电感本身,而是接地路径、线缆走向或机壳搭接方式出了状况。

苏州谷景电子的共模电感覆盖多种磁芯材质与封装形式,依托二十余年积累的磁粉配方数据,可以针对不同频段与电流条件做匹配。遇到整改卡壳的项目,把噪声频谱和测试标准一并给出,问题往往更容易发现。