傳導噪聲分析技術(shù)在濾波器中的應用

1、傳導噪聲分析技術(shù)在濾波器中的應用傳導放射是電磁兼容設(shè)計中的重要問題之一。為了滿足標準中對傳導放射限制的要求，通常用法emi來抑制產(chǎn)品產(chǎn)生的傳導噪聲。迅速挑選或者設(shè)計一個滿足需要的濾波器是解決問題的關(guān)鍵。傳導噪聲分析技術(shù)包括共模噪聲、差模噪聲分析，共模阻抗、差模阻抗分析，這是濾波器設(shè)計的基礎(chǔ)。共模噪聲和差模噪聲傳導噪聲按照傳輸特性產(chǎn)生分成兩類：差模噪聲和共模噪聲。差模噪聲是當兩條電源線的方向互為相反時發(fā)生的，而共模噪聲是當全部電源線的電流方向相同時發(fā)生的，1所示。普通而言，共模是最大難題，這是由雜散的不當接地造成的。圖1 共模噪聲和差模噪聲假如存在不等值的負載或線路阻抗，就會將共模電流轉(zhuǎn)換成部分

2、共模電流和部分差模電流。當電源系統(tǒng)給供電時，假如電路具有不等值的阻抗，而且電源的輸出存在共模噪聲時，共模噪聲將差動方式作用于電路，電路可能會發(fā)生錯誤。所以，在產(chǎn)生共模電流時，就要首先降低共模噪聲，第二是均衡阻抗。此外，因為共模和差模的特性，共模電流的頻率會比差模的頻率大。因此，共模電流會產(chǎn)生很大的輻射，而且會和鄰近的組件和電路發(fā)生感性與容性的耦合。在實際電源電路里，差模噪聲很像是一個源，共模噪聲比較像一個電流源，這使得共模噪聲更難被消退。共模噪聲和全部的電流源一樣，需要有一個流淌路徑存在。由于它的路徑包含底盤，所以外殼可能會變成一個大型的高頻天線。共模噪聲和差模噪聲分析在電磁兼容試驗室，人們借

3、助lisn和接收機完成傳導放射的測試，測試結(jié)果將給出電源線上的總噪聲特性。圖2是用法lisn測試電源噪聲的暗示圖，因為lisn輸出訪用標準50阻抗。因此兩路lisn分離得到噪聲電壓：圖2 lisn測試暗示圖vl=25xicm+50xidmvn=25xicm50xidm用法標準lisn無法分別共模和差模噪聲，但是借助某些特別裝置可以做到。如：lisn up、cm/dm分別器、esa2000和premipro都可以完成噪聲分別任務。圖3給出了cm/dm分別器原理圖，它是一種以為基礎(chǔ)的裝置，利用共模電壓無法使變壓器工作的原理。圖3 cm/dm分別器原理圖至此已經(jīng)了解了產(chǎn)品的傳導放射是否滿足標準要求，

4、并且分析出差模噪聲和共模噪聲的特性（見圖4 (a)和圖4 (b)）。后續(xù)的工作就是挑選或者設(shè)計一個濾波器來解決傳導放射問題。圖4 (a) 總噪聲和差模噪聲 圖4 (b) 總噪聲和共模噪聲電源輸入阻抗特性分析濾波器的創(chuàng)造商給出的濾波器插損是在50標準阻抗系統(tǒng)中的性能。盡人皆知電源的輸入阻抗隨著頻率的變幻具有不延續(xù)性，而隨著阻抗的轉(zhuǎn)變?yōu)V波器的插損特性也具有很大的變幻，100?h和100nf在抱負狀況下帶來的衰減分離5(a)和圖5(b)所示。圖5(a) 100?h電感（抱負的）的衰減 圖5(b) 100nf電容器（抱負的）的衰減為了充分發(fā)揮濾波器的性能，在挑選或者設(shè)計濾波器之前，需要對電源端口的輸入

5、阻抗舉行分析，這包括共模阻抗、差模阻抗，共模噪聲相位角、差模噪聲相位角。阻抗測試可以借助專用的阻抗測試儀或者傳導分析儀。電源濾波器通常有四種技術(shù)來舉行電源濾波，以便遏制干擾噪聲。在實際用法中混合其中的兩種，甚至更多。它們是：正負極電源線之間添加電容，叫電容。每根電源線和地線之間添加電容，叫電容。共模遏制（兩根電源線上的遏制線圈同向繞線）。差模遏制（每根電源線有它自己的遏制線圈）。用法濾波器測試模板可以分離解釋各個元件的濾波作用。濾波器模型6所示。分析結(jié)果見圖7、8、9、10所示。圖6 電源濾波器模型圖7 (a) 僅用法100?f差模電容前后的差模噪聲 圖7 (b) 僅用法100?f差模電容前后

6、的共模噪聲圖8 (a) 僅用法0.01?f共模電容前后的差模噪聲 圖8 (b) 僅用法0.01?f共模電容前后的共模噪聲圖9 (a) 增強227h差模電感前后的差模噪聲 圖9 (b) 增強227h差模電感前后的差模噪聲圖10 (a) 用法完整濾波前后的差模噪聲 圖10 (b) 用法完整濾波前后的共模噪聲解決計劃傳導噪聲分析中的共模噪聲、差模噪聲分析，共模阻抗、差模阻抗分析，以及噪聲相位角的測試都是在為終于的解決計劃做預備。電子產(chǎn)品滿足傳導放射的限制要求，終于是通過電源濾波器來實現(xiàn)的。但是如何按照上述分析結(jié)果迅速并精確地確定濾波器中的參數(shù)，卻并不是一項容易的工作。用法特制的濾波器設(shè)計軟件，可以將測試數(shù)據(jù)導入專用軟件中，可協(xié)助工程師迅速得到針對該產(chǎn)品的定制濾波器。應用計劃11。圖11 自動濾波器設(shè)計結(jié)束語通常對傳導放射的限制是針對電源線輸入端，并不包括電源的輸出端。本文所介紹的噪聲分析辦法可以借鑒電源輸出端的共模噪聲和差模噪聲