Interferência de modo comum e interferência de modo diferencial

No processo de depuração de problemas de compatibilidade eletromagnética, os engenheiros costumam dividir a interferência em interferência de modo diferencial e interferência de modo comum. No circuito real, a interferência do modo diferencial e a interferência do modo comum são difíceis de separar completamente, porque a interferência do modo diferencial e a interferência do modo comum são convertidas entre si. Para distinguir entre as causas de interferência de modo diferencial e interferência de modo comum, é principalmente para facilitar a análise, depuração e contramedidas de problemas de compatibilidade eletromagnética.

1、Diferença e Modelo Comum:

A mudança de tensão e corrente é transmitida através do fio em duas formas, uma é que os dois fios são usados como caminhos de transmissão de sinal e caminhos de refluxo, chamamos de "modal diferencial"; O outro é que os dois fios fazem o caminho de transmissão de sinal ao mesmo tempo, e o caminho de retorno é retornado através do plano de referência (plano de solo e plano de energia), que chamamos de "modo comum". Se o fluxo de corrente em um par de fios é o mesmo tamanho, a direção oposta é chamada de corrente de modo diferencial. Quando a corrente de modo diferencial flui através do circuito do fio no circuito, causará radiação de modo diferencial.

Como mostrado acima, o sinal azul é transmitido de ida e volta dentro de dois fios, o que chamamos de "modelo diferencial"; O sinal amarelo é transmitido entre o sinal e o plano de referência, que chamamos de "modo comum".

2、Interferência diferencial e interferência comum:

A interferência existente em qualquer duas linhas de alimentação ou linhas de sinal pode ser representada por interferência de modo diferencial e interferência de modo comum: a interferência de modo diferencial é transmitida entre dois fios e é uma interferência simétrica. A interferência de modo comum é quando duas linhas retornam à fonte através de um plano de referência comum, que é uma interferência assimétrica.

A corrente de interferência do modo diferencial é a mesma, na direção oposta (fase). Devido à capacitação distribuída, a indução parasitária, a discontinuidade da impedância da linha e o fluxo do caminho de retorno do sinal através de caminhos não projetados, a corrente de modo diferencial é convertida em corrente de modo comum.

O tamanho da corrente de interferência de modo comum não é necessariamente o mesmo, a direção (fase) é a mesma. A interferência externa do equipamento elétrico é dominada pela interferência de modo comum, a interferência externa também é dominada pela interferência de modo comum (por exemplo, surtos de raios, teste EFT), a interferência de modo comum geralmente não afeta o equipamento, mas a interferência de modo comum é convertida em interferência de modo ruim, afetará seriamente o equipamento.

3、Causas de interferência comum：

• Como os dispositivos em ambas as extremidades da fiação do circuito são conectados com diferentes potenciais de terra de referência, a corrente gerada sob a diferença de potencial de terra de referência.

• O circuito de referência é a diferença de potencial entre o potencial terrestre e a terra, a corrente gerada sob a diferença de potencial entre os dois.

• A tensão detectada pelo campo eletromagnético externo em todas as linhas de sinal do circuito. (Esta tensão é relativamente a mesma da Terra), a corrente gerada por essa tensão.

• A rede elétrica entra na tensão de interferência do modo comum.

• Diferença de potencial de aterramento entre diferentes dispositivos, diferentes circuitos e diferença de potencial entre a terra.

• Devido à capacidade distribuída, a indução parasitária e a discontinuidade da impedância da linha, o sinal de modo diferencial será convertido em sinal de modo comum.

• A discontinuidade do plano de referência do circuito e a alteração do caminho de refluxo resultam na conversão do sinal de modo diferencial em interferência de modo comum.

• A fiação do cabo passa perto do elemento magnético da fonte de alimentação de comutação, o cabo é muito fácil de detectar a interferência do modo comum.

  
  

4、Como identificar interferências：

   A interferência gerada pelo arco elétrico, estações de rádio próximas e geradores de alta potência e outros dispositivos de radiação de alta potência no cabo é geralmente uma interferência de modo comum. A interferência gerada pela descarga eletrostática, descarga de relâmpago e teste de grupo de pulso rápido elétrico no cabo também é interferência de modo comum.

4.2、Com a ajuda de uma pinça de corrente e uma ferramenta de analisador de espectro para determinar:

Coloque a pinça de corrente separadamente na linha de sinal ou linha de terra (fogo ou linha zero), registrar a intensidade da interferência de uma certa frequência de indução (f1), a pinça de corrente bloquear a linha de sinal e a linha de terra ao mesmo tempo, se a interferência (f1) pode ser observada, a interferência (f1) contém o componente de interferência de modo comum, para determinar se apenas o componente de interferência de modo comum, para a etapa seguinte, a pinça bloqueia a linha de sinal e a linha de terra separadamente, se a amplitude da interferência medida (f1) em duas linhas, então (f1) interferência contém apenas o componente de interferência de modo comum; Se não for o mesmo, a interferência (f1) também contém o componente de interferência de modo diferencial.

4.3、Usando o anel magnético, a indução de modo comum para julgar:

Ao adicionar o anel magnético e a indução de modo comum em diferentes bandas de filtro no cabo ou no sinal, se o papel é muito óbvio, então basicamente julgar que o componente de interferência de modo comum é o principal fator, mas não pode excluir completamente nenhum componente de modo diferente, porque a indução de modo comum em si tem uma sensação de vazamento, o anel magnético também formará um efeito de indução de modo diferente.

4.4、Faça as mãos julgarem:

Alguns dispositivos usam o cabo de alimentação de 2 células, em relação à terra é flutuante, neste momento, o contato manual com o equipamento testado, a melhoria da interferência é muito óbvia, indicando que há uma diferença de potencial entre o equipamento e a terra, basicamente, o julgamento é o modo comum de interferência.

5、Como suprimir a interferência:

Os engenheiros de EMC sabem que a ideia principal para resolver o problema de EMI é suprimir a fonte de interferência e cortar o caminho de acoplamento. A supressão da interferência de modo comum também segue essa regra. Anteriormente, nós analisamos o mecanismo de interferência de modo comum, sabemos que a via de interferência de modo comum é gerada principalmente pela diferença de potencial de terra, por isso, reduzir a diferença de potencial de terra é um dos assassinos para resolver a interferência de modo comum.

Sabemos que a principal razão para a diferença de potencial de terra é a existência de indução parasitária no plano do solo, quando a corrente de alta frequência flui através dos dois extremos da indução parasitária produzirá diferença de potencial, então reduzir a essência da diferença de potencial de terra é reduzir a indução parasitária em alta frequência, você pode tomar as seguintes medidas:

• A transmissão de sinal usa o plano de referência completo como caminho de refluxo.

• O circuito do módulo é conectado com o plano de terra de referência por meio de conexão de múltiplos pontos.

• Equipamento ligado à terra.

• Intercâmbio capacitivo entre diferentes tipos de sinais.

• A largura do cabo terrestre é a mais ampla possível.

• A densidade do poro aumenta.

    A interferência de modo comum geralmente existe na forma de corrente, do ângulo do caminho de acoplamento de interferência de modo comum, você também pode usar a indução de modo comum para cortar seu caminho de acoplamento. Indução de modo comum no circuito, quando há corrente de interferência de modo comum flui através da bobina, devido à isotropia da corrente de interferência de modo comum, o campo magnético na bobina será gerado na mesma direção e aumentar a indução da bobina, de modo que a bobina se comporte como alta impedância, produzindo um forte efeito de amortecimento, a fim de atenuar a corrente de interferência de modo comum, alcançar o objetivo da filtragem; Quando a corrente de modo diferencial normal no circuito flui através da indução de modo comum, a corrente cria um campo magnético reverso na bobina de indução de modo comum do mesmo enrolamento e se anula mutuamente, portanto, a corrente de modo diferencial normal basicamente não tem efeito de atenuação.