EMC 设计分析方法与风险评估技术
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2.3 EMC测试的实质与共模电流

值得注意的是,不管是产品电路产生的对外骚扰还是外部注入产品的干扰,其在产品中流动时相关的差模电压、电流和共模电压、电流总是在相互转换的。在抗扰度测试时,当电缆接口上的每根信号线上注入同样大小的共模电压时,由于在传输路径中各条信号线的共模阻抗不一样,结果会导致共模电压向差模电压的转变,这个转变后的差模干扰电压与电路中信号电压叠加在一起产生干扰;同样对于电路中工作的有用差模信号,由于寄生电感、寄生电容的作用,使信号线电流与回流路径中的电流不一样时,就实现差模与共模的转换,产品最后表现为严重的共模EMI问题。因此,虽然不能说EMC问题本质是共模问题,但是就差模问题与共模问题比较而言,共模问题更值得重视。共模电流和共模电压的传输路径相对于差模电压和差模电流的传输路径更难确定,给EMC问题的分析带来了一定的难度。如果能分析好产品中的共模电流问题,那么产品的EMC问题也会变得比较简单。

例如,在标准IEC61000和标准ISO提供的相关实验原理图中可以看到从干扰发生器来的信号一端通常通过可供选择的耦合装置同时注入在电源线或信号线的各导体上,另一端与参考接地板相连,同时,发生器机壳也连接至参考接地板。这就表明这种干扰实际上是加在电源线、信号线与参考地之间的,这种干扰是共模干扰。

本书中所述的“共模电流”主要是指两种共模电流:第一种是抗扰度EMC测试(典型的是EFT/B抗扰度测试)时,注入产品各种接口上并在产品内部电路或结构传输或流动的共模干扰电流,它总是从抗扰度测试发生器发出,经过被测产品,再回到的参考接地板(EMC测试标准中所规定);第二种是EMI共模骚扰电流,它是在产品内部由差模方式传递的正常工作信号,是在传递过程中,由于寄生参数的存在而额外形成的。流向产品的各种接口是这类电流的基本特点。另外,值得一提的是,研究抗扰度意义上的共模电流和研究EMI意义上的共模电流并不矛盾。对于产品设计来说,如果产品设计造成外部注入共模干扰电流,那么也会造成EMI共模骚扰电流。