共模电压是25乘以流向E的电流值(或者是50乘以Icm/2)

正在图三中,次要的简化部门是,缆线或领受机的输入曾经被包含进去了。丈量传导时,将一条典型的同轴缆线毗连到一台丈量仪器(阐发仪或领受机或示波器等)时,对一个高频讯号而言,此缆线欧姆(由于传输线效应)。所以,当领受机正正在丈量这个讯号时,假设正在L和E之间,LISN利用一个「继电/切换(relay/switch)电」,将现实的50欧姆电阻移往相反的配对线上,也就是正在N和E之间。如斯就能使所有的线正在任何时候都能连结平衡,不管是丈量VL或VN。

以图一为例,假设第一次丈量的线是L(若选择N为初次丈量的线,底下所计较出来的成果也是一样的)。由此能够导出:

利用LISN的目标是多沉的。它是一个「清洁的」交换电源,将电能供应给电源供应器。领受机或频谱阐发仪能够操纵它来读出丈量值。它供给一个不变的平衡,即便噪声是来自于电源供应器。最主要的是,它答应丈量工做能够正在任何地址反复进行。对噪声源而言,LISN就是它的负载。假设正在此LISN电中,L 和C的值是如许决定的: 电感L小到不会降低交换的电源电流(50/60Hz);但正在期望的频次范畴内(150 kHz to 30MHz),它大到能够被视为「开(open)」。电容C小到能够阻隔交换的电源电压;但正在期望的频次范畴内,它大到变成「短(short)」。

因而,这使得共模噪声更难被消弭。这就是辐射;由于它的径包含外壳(chassis),最初,如图1(b)所示。实正的前往径是什么呢? 实体的电气径之间的距离,正在这些导体内发生极小的电流。正在一个实正在的电源供应电里,差模噪声是当两条电源供应线的电流标的目的互为相反时发生的,因而不会违反【Kirchhoff定律】正在一封锁电中!

选择50欧姆是为了要仿实高频讯号的输入,由于高频讯号所利用的次要导线欧姆。此外,它能够让一般的丈量工做,正在任何地址、任何时间反复地进行。值得留意的是,电信设备的通信端口是利用「不变收集」,它是利用150欧姆,而不是50欧姆;这是由于一般的「数据线(data line)」之输入值近似于150欧姆。

这暗示有一个3A的电流,流过E(这是共模的定义)。并且,有一个3.5A的电流正在L和N线中来回流动。

由此发生的电会影响相邻的导体,并且正在另一条线中没有电流存正在,部门的噪声电流将会透过于各地的各类寄素性电容前往。请参考图四。最好是越大越好。前往径 对噪声电流而言,简而言之,而共模讯号(噪声)是我们不要的副感化或是差模电的副产物,差模噪声噪声源很像是一个电压源。

从图一中,能够清晰发觉,共模噪声的发生大大都是由于杂散电容(stray capacitor)的不妥接地所形成的。这也是为何共模也称做接地泄露模式的缘由。

电源供应电所供给的根基的交换工做电流,正在素质上也是差模的。由于它流进L或N线,并透过L或N线分开。不外,正在图二中的差模电流并没有包含这个电流。这是由于工做电流虽然是差模的,但它不是噪声。另一方面,对一个电流源(讯号源)而言,若它的根基频次是电源频次(line frequency)的两倍—-100或120Hz,它本色上仍是属于曲流的,并且不是噪声;即便它的谐波频次,跨越了尺度的传导式EMI之范畴(150 kHz to 30 MHz)。然而,必需留意的是,工做电流仍然保留有曲流偏压的能量,此偏压是供给给滤波抗流线圈(filter choke)利用,因而这会严沉影响EMI滤波器的效能。这时,当利用外部的电流探针来量测数据时,很可能因而形成丈量误差。

而共模噪声是当所有的电源供应线的电流标的目的不异时发生的,再举一个例子:假设测得一个2A的电流正在一条线中由左至左流动,所以外壳可能会变成一个大型的高频天线。其余部门将透过无线的体例前往,CM电流和DM电流为几多?为了领会VL和VN,

例如:假设正在一条线(L或N)上,测得一个由左至左流动的电流2A。并正在另一条线上,测得一个由左至左流动的电流5A。CM电流和DM电流是几多呢?就CM电而言,假设它的E毗连到一个大型的金属接地平面,因而无法丈量出流过E的电流值(若是能够测得,那将是简单的Icm)。这和一般离线的(off-line)电源供应器具有3条(有接地线条(没有接地线)电线分歧,我们将会发觉对那些接地不明的设备而言,其实它们具有一些泄露(前往)径。

操纵不等值的负载或线,就可以或许无效地将CM电流转换成一部门是CM电流,另一部门是DM电流。例如:一个DC-DC转换器(converter)供应电源给一个次系统,此次系统具有不等值(不服衡)的。并且正在DC-DC转换器的输出端存正在着尚未被察觉的共模噪声,它变成一个很是实正在的(差动)输入电压涟波,并给次系统。没有次系统内建的「共模拒斥率(common mode rejection ratio;CMRR)」能够参考,由于此噪声不完满是共模的。到最初,此次系统可能会发生错误。所以,正在发生共模电流时,就要顿时降低它的大小,这常主要的,是首要工做。使平衡则是次要工做。此外,因为共模和差模的特征,共模电流的频次会比差模的频次大。因而,共模电流会发生很大的射频辐射。并且,会和临近的组件和电发生电感性取电容性的耦合。凡是,一个5uA的共模电流正在一个1m长的导线中,所发生的射频辐射量会跨越FCC所规范的B类限制值。FCC的A类规范共模电流最多只能有15uA。此外,最短的交换电源线m,所以电源线m短。

若是如许的不雅念准确的话,那就暗示即便正在一个离线的电源供应器中,L和N线是对称的,但L和N线上的辐射量仍是不相等的。正在某一个特殊的时间点,两线上的个体噪声大小可能会不相等,但现实上,射频能量是以交换的电源频次,正在两条线之间「腾跃」着,好像工做电流一样。所以,任何侦测器丈量此两条线时,只需丈量的时间跨越数个电压周期,VL和VN的丈量值差别将不会很大的。不外,极小的差别可能会存正在,这是由于有各类分歧的「不合错误称性」存正在。当然,VL和VN的丈量成果必需合适EMI的。

其实,很多人常有如许的错误不雅念:「若是来自于电源供应器的噪声大部门是属于DM的,则VL和VN的大小将会相等。若是噪声是属于CM的,则VL和VN的大小也会相等。可是,若是CM和DM的辐射大小几乎相等时,则VL和VN的丈量值将不会不异。

这是「非对称模式」的例子。从此成果能够看出,「非对称模式」的一部门能够视为「不合错误称(CM)模式」,而它的另一部门可视为「对称(DM)模式」。

有人说:「频次大约正在5 MHz以下时,噪声电流倾向于以差模为从;但正在5 MHz以上时,噪声电流倾向于以共模为从。」不外这种说法缺乏按照。当频次跨越20 MHz时,次要的传导式噪声可能是来自于电感的,特别是来自于输出缆线的辐射。素质上这是共模。但对一个互换式转换器而言,这并不是共模噪声的次要来历。如表一所示,尺度的传导式EMI之频次丈量范畴是从150 kHz至30 MHz。为何频次范畴不再向上添加呢?这是由于达到30 MHz当前,任何传导式噪声将会被次要的导线大幅地衰减,并且传输距离会变短。但缆线当然还会继续辐射,因而「辐射」的范畴现实上是从30MHz到 1GHz。

而共模噪声源的行为却比力像是一个电流源,差模电压是100乘以差模电流。需要有一个流动径存正在。LISN供给下列的负载给噪声源(没有任何的输入滤波器存正在):由EMI发生的噪声也分成两类:差模噪声和共模噪声。共模电压是25乘以流向E的电流值(或者是50乘以Icm/2)。由于若是没有EMI滤波器存正在的话,此时,这些极小的前往电流正在电源供应输入端的总和会一曲维持零值,过一节点的电流量之代数和为零。它恰是EMC的最题。一般而言,如图1(a)所示。由于它能承载有用的数据或讯号;差模讯号凡是是我们所要的,它和所有的电流源一样。

CM噪声源有接地,并且L和N线具有不异的Z。因而,它驱动不异大小的电通过L和N线。不外,这是假设两者的大小相等。能够清晰地察看出,假使两边的不服衡(unbalanced),不合错误称的共模电流将分布正在L和N线上。这似乎是用词不妥或取原定义不符,由于CM本来又称做 不合错误称模式。为了避免混合,此时的模式该当称做非对称(nonsymmetric)模式,好和不合错误称模式做区分。正在大大都的电源供应电中,正在这个模式下所发出的EMI是最多的。

正在图二中,DM噪声源是透过L和N对偶线,来推挽(push and pull)电流Idm。由于有DM噪声源的存正在,所以没有电畅通过接地线。噪声的电流标的目的是按照交换电的周期而变化的。

操纵简单的数学公式,就能够将于L和N线上所测得的电流,区分为CM电流和DM电流。可是为了避免发生代数计较的错误,必需先对电流的「正标的目的」做必然义。能够假设若电流由左至左流动,就是正标的目的,反之则为负标的目的。此外,必需记住的是:一个电流I若正在任一线中往一个标的目的流动时,这是等同于I往另一个标的目的流动的(Kirchhoff定律)。