簡單認識一下EMC中共模和差模的區(qū)別

電壓電流的變化通過導線傳輸時有兩種形態(tài)， 即共模和差模。下面帶大家簡單認識一下共模和差模的區(qū)別。

Part.1

差模

差模，顧名思義，是兩個信號的差，如下圖，兩根導線一個作為去路，一個作為回路，構成閉合傳導路徑。

此時，流過一邊導線的電流和流過另一邊導線的電流大小相等，方向相反。這種干擾我們一般通過將兩個導線做成雙絞來解決EMC的問題。

Par t. 2

共模

EMC中的大部分問題其實都是共模干擾造成的。

如下圖所示，電路中，不止導線1和導線2，還存在第三個導體，通常我們認為第三個導體為參考“地”。此時，在兩個導體中同時加干擾電壓Uc，我們則認為，Uc為共模電壓，UⅡ為差模電壓。

圖中I1和I2方向相同，但是大小不同，IⅡ為差模電流，Ic為共模電流，因為I1中差模電流IⅡ和共模Ic同方向，所以I1=Ic+IⅡ。I2中差模電流IⅡ和共模Ic方向相反，所以I2=Ic-IⅡ。

Part.3

在實際的電路中，共模干擾與差模干擾是可以不斷相互轉換的。

兩根導線與參考地之間存在著阻抗（這個阻抗和分布參數(shù)有關，如等效容抗或者等效感抗）。

這兩根導線的阻抗一旦不匹配，在終端就會出現(xiàn)模式的相互轉換。

通過導線傳遞的一種模式在終端會因為阻抗不匹配發(fā)生反射， 其中一部分能量或者稱之為干擾會變換成另一種模式的能量或干擾。

下面舉個例子來分析識別一下常見產品模型中的共模和差模電壓，參考下圖：

從上圖中我們可以識別出以下電壓電流信息：

• UAC、UBD是板卡工作電壓信號, 為差模電壓;
• UCD是 PCB 工作地C、D之間的電壓, 是由PCB不同點的阻抗差以及IAB的回流形成的，為共模電壓;
• UDE是PCB 的工作地與金屬外殼之間的電壓, 為共模電壓;
• UEF是金屬外殼與參考接地板之間,電壓，為共模電壓;
• UFH是參考接地板與電纜之間電壓, 是共模電壓;
• UEH是金屬外殼與電纜之間電壓, 是共模電壓;
• 電流 IAB在 PCB 內部流動, 是正常工作信號的電流, 稱為差模電流;
• IDC是 IAB的回流, 大小與 IAB一樣, 是差模電流；
• 而 ICD是由于IDC (IAB的回流) 在 PCB 工作地上流過時產生的壓降 UCD造成的, 它可能會流向金屬外殼或參考接地板, 再從電纜或其他導體中返回, 這是一種典型的共模電流產生機理?
• IDE? IEH? IEF? IFH都是共模電流?

綜上可得, 對于一個產品來講, 其上的共模電流總是流向參考接地板或金屬外殼, 它經常是一種干擾電流信號，也是我們產品中EMC問題的根本原因;

差模電流一般總是在產品的板卡內部流動或在板卡之間流動, 它是有用的電流信號，一般不會引起EMC的問題?