共模和差模滤波器
共模滤波器和差模滤波
共模滤波器和差模滤波共模滤波器和差模滤波器是电子电路中常用的滤波器类型，用于处理信号中的共模干扰和差模信号。
共模滤波器主要用于抑制共模干扰，而差模滤波器主要用于增强差模信号。
本文将分别介绍这两种滤波器的原理、应用和特点。
一、共模滤波器共模滤波器是一种用于抑制共模干扰的滤波器。
在电子电路中，当信号传输过程中存在共模干扰时，会导致信号质量下降。
共模干扰是指在传输线上，两个信号相互干扰而产生的噪声。
共模干扰可以由电源波动、地线干扰等多种原因引起。
共模滤波器的工作原理是通过设计特定的电路结构和参数，将共模干扰信号滤除。
常见的共模滤波器包括电容耦合器、差分放大器和共模电感等。
其中，电容耦合器通过将信号的共模分量滤除，只传输差分信号，从而抑制共模干扰；差分放大器则是通过将信号的差模分量放大，相对于共模分量的增益较高，从而减小共模干扰的影响；共模电感则是利用电感元件的特性，在传输线上产生反向的磁场，抵消共模干扰。
共模滤波器的应用非常广泛，在各种电子设备中都有使用。
例如，在音频设备中，共模滤波器可以用于抑制电源干扰和地线干扰，提高音质；在通信设备中，共模滤波器可以用于抑制电磁干扰，提高信号传输质量。
共模滤波器的特点是可以有效地抑制共模干扰，提高信号质量。
但是，由于共模滤波器需要对共模干扰进行滤除或抵消，因此会引入一定的成本和复杂性。
此外，共模滤波器的性能受到电路参数和布局的影响，需要进行精确的设计和优化。
二、差模滤波器差模滤波器是一种用于增强差模信号的滤波器。
在很多应用中，差模信号是我们关注的主要信号，而共模信号则是噪声或干扰。
差模滤波器的作用是通过设计特定的电路结构和参数，将差模信号滤出，并增强其幅度。
差模滤波器的工作原理是通过放大差模信号，同时抑制或滤除共模信号。
常见的差模滤波器包括差分放大器和差分电感等。
差分放大器是差模滤波器中最常用的一种，它通过放大差模信号，同时抑制共模信号，从而提高差模信号的幅度。
差分电感则是利用电感元件的特性，在传输线上产生增强的磁场，增强差模信号。
emi滤波器共模差模等效电路
emi滤波器共模差模等效电路
EMI滤波器的共模和差模等效电路分别如下：
1. 共模等效电路：共模等效电路由电感L和电容C组成，其中电感L用于抑制共模噪声，而电容C则将共模噪声旁路到地。
2. 差模等效电路：差模等效电路由电阻R和电容C组成，其中电阻R表示信号源内阻，电容C则将差模噪声旁路到地。
在EMI滤波器的实际应用中，X电容器接在直流电源的正负极之间，它上面除了加有电源的额定电压之外，还会叠加上正负极之间的各种EMI信号的峰值电压。
总的来说，共模和差模等效电路在EMI滤波器中起到不同的作用。
如需了解更多信息，建议咨询相关专家或查阅专业书籍。
共模与差模抗干扰滤波器中电感材料的选择原则
共模与差模抗⼲扰滤波器中电感材料的选择原则摘要：从磁性材料的⾓度指出了共模与差模抗⼲扰滤波器中电感材料的选择原则。
指出必须根据⼲扰信号的类型（共模或差模）选取对应的磁性材料，并按照所需抑制频段研制该材料的磁性能，使之适合该抑制频段需要，只有这样才能得到最佳的抗⼲扰效果。
最后本⽂指出由于开关电源的微型化，促进抗⼲扰电感器件向⽚式化和薄式化的发展。
1引⾔随着开关电源类的数字电路的普及和发展，电⼦设备辐射和泄漏的电磁波不仅严重⼲扰其他电⼦设备正常⼯作，导致设备功能紊乱、传输错误、控制失灵，⽽且威胁着⼈类的健康与安全，已成为⼀种⽆形污染，并不逊⾊于⽔、空⽓、噪声等有形污染的危害。
因此降低电⼦设备的电磁⼲扰(EMI)已成为世界电⼦⾏业关注的问题。
为此欧洲共同体有关EMC委员会制定有关法令于1992年1⽉1⽇开始实施，历时4年后于1996年1⽉1⽇最终⽣效。
该法令指出凡不符合欧洲和国际EMC标准规定的产品⼀律不得进⼊市场销售，违者重罚，同时把EMC认证和电⽓安全认证作为⼀些产品认证的⾸要条件。
此举引起世界电⼦市场巨⼤的震动，EMC成为影响国际贸易⼀个重要的指标。
为了与国际接轨，我国也相继制定了有关EMC法规。
为此我国多次召开电磁兼容标准与论证会，建议⾃1997年1⽉1⽇起在市场上流通的电⼦设备必须制定、设计对⽆线电⼲扰的抑制措施，安置抑制元器件，使产⽣的电磁⼲扰不超过标准规定的电平。
于2001年1⽉1⽇起凡进⼊市场产品必须有EMC标志。
这是我国电⼦产品参与国际市场竞争的第⼀步。
2抗⼲扰滤波器特征Rs ⼩⼤⼩⼤电路RL ⼩⼤⼤⼩表1RS，RL类别和⼤⼩抗⼲扰滤波器与通常的信号滤波器之间有着概念上的区别。
信号滤波器是在阻抗匹配的条件下⼯作，即通过滤波器要保持输⼊与输出信号振幅不变为前提，将其中部分频域作预期的处理和变换。
⽽EMI滤波器⽤于抑制进⼊设备与出⾃设备的电磁⼲扰，具有双向抑制性。
因此这就要求EMI滤波器的端⼝处与设备产⽣最⼤失配。
emc滤波器原理
emc滤波器原理
EMC滤波器是一种用于抑制电磁干扰的装置，它采用特定的
电路设计和元件配置来消除或减弱电磁波的干扰信号，以保证系统正常运行。
EMC滤波器原理主要包括共模滤波和差模滤
波两种方式。
共模滤波是指滤除信号源和设备之间的电磁干扰信号，其工作原理是通过使用共模电感和共模电容来形成一个共模回路，将共模干扰信号引入该回路中，从而实现滤波的效果。
共模回路的电感和电容参数是根据信号源和设备的特性来确定的，以达到最佳的滤波效果。
差模滤波是指滤除设备内部差模信号的干扰，其工作原理是通过使用差模电感和差模电容来形成一个差模回路，将差模干扰信号引入该回路中，隔离差模干扰信号影响正常信号传输。
差模回路的电感和电容参数也是根据设备的特性来确定的，以达到最佳的滤波效果。
EMC滤波器可以根据具体需求设计出不同类型的滤波器，如LC滤波器、RC滤波器、Pi型滤波器等。
这些滤波器都使用
不同的电感、电容和电阻组合来滤除特定频率范围的干扰信号。
此外，EMC滤波器还可以根据不同的工作环境和要求，选择
合适的滤波器安装位置，如在干扰源和设备之间、设备内部甚至电源线上安装滤波器，以增强滤波效果。
总之，EMC滤波器利用共模滤波和差模滤波的原理，通过特
定的电路配置和参数设计来消除电磁干扰信号，确保系统的正
常运行。
不同的滤波器类型和安装位置选择可以根据具体需求来进行定制，以满足不同的电磁兼容性要求。
共模滤波器和差模滤波
共模滤波器和差模滤波共模滤波器和差模滤波器是电子领域中常见的滤波器类型，用于处理信号中的共模干扰和差模干扰。
本文将介绍共模滤波器和差模滤波器的原理、应用以及设计要点。
一、共模滤波器共模滤波器是一种用于抑制共模干扰的滤波器。
共模干扰是指在信号传输过程中，由于环境电磁干扰、地线回路不良等原因引入的干扰信号。
共模信号是指两个输入信号的幅值和相位完全相同的信号。
共模滤波器的主要作用是从输入信号中滤除共模干扰。
共模滤波器的设计要点包括：选择合适的滤波器类型、确定滤波器的截止频率、选择合适的滤波器阶数、优化滤波器的频率响应等。
常见的共模滤波器有低通滤波器、带通滤波器和陷波滤波器等。
二、差模滤波器差模滤波器是一种用于抑制差模干扰的滤波器。
差模干扰是指由于信号源、传输线、接地回路等因素引入的不同的干扰信号。
差模信号是指两个输入信号的幅值和相位不完全相同的信号。
差模滤波器的主要作用是从输入信号中滤除差模干扰。
差模滤波器的设计要点与共模滤波器类似，包括选择合适的滤波器类型、确定滤波器的截止频率、选择合适的滤波器阶数、优化滤波器的频率响应等。
常见的差模滤波器有高通滤波器、带阻滤波器和陷波滤波器等。
共模滤波器和差模滤波器在电子系统中广泛应用于抑制干扰信号，提高信号传输的质量和可靠性。
它们常见的应用场景包括：1. 通信系统：在通信系统中，共模滤波器和差模滤波器用于抑制传输线上的共模干扰和差模干扰，提高通信信号的传输质量。
2. 音频系统：在音频系统中，共模滤波器和差模滤波器用于消除音频信号中的共模干扰和差模干扰，提高音频信号的清晰度和保真度。
3. 传感器系统：在传感器系统中，共模滤波器和差模滤波器用于抑制传感器信号中的共模干扰和差模干扰，提高传感器系统的测量精度和稳定性。
4. 电力系统：在电力系统中，共模滤波器和差模滤波器用于抑制电力信号中的共模干扰和差模干扰，提高电力系统的工作效率和稳定性。
四、共模滤波器和差模滤波器的设计要点1. 选择合适的滤波器类型：根据应用场景和需求，选择合适的共模滤波器或差模滤波器类型，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
共差模一体化滤波电感
共差模一体化滤波电感
共差模一体化滤波电感的主要特点包括:
1. 体积小,占用空间少,有利于系统的紧凑设计。
2. 集成了共模和差模滤波功能,滤波性能优异,可有效抑制各种噪声干扰。
3. 低直流电阻,插入损耗小,不会对信号造成明显衰减。
4. 宽工作频率范围,可应用于多种场合。
5. 可靠性高,使用寿命长。
在电源滤波、数据传输线路、射频电路等领域,共差模一体化滤波电感都能发挥重要作用。
它的应用有助于提高系统的电磁兼容性,确保电路的正常工作。
未来,随着电子产品向小型化、高集成度发展,这种新型滤波器件将有更广阔的应用前景。
减小共模辐射和差模辐射的方法
减小共模辐射和差模辐射的方法减小共模辐射和差模辐射是电磁兼容性(EMC)设计中的重要问题。
共模辐射是指信号和地线之间的电磁波辐射，差模辐射是指信号对之间的电磁波辐射。
这些辐射问题可能会导致设备之间的互相干扰和电磁波辐射对周围环境的干扰，因此需要有效地减小这些辐射。
以下是几种减小共模辐射和差模辐射的方法：1. 地线设计：通过合理设计地线布局，可以减小共模辐射。
地线应该尽可能接近信号线，并在设计中使用大面积的地面平面来提供良好的地接地。
2. 滤波器：使用滤波器可以有效地减小共模辐射和差模辐射。
共模滤波器可以用于抑制共模干扰，差模滤波器可以用于抑制差模干扰。
这些滤波器可以在信号源和接受器之间插入，以减小辐射。
3. 屏蔽设计：在电路板设计中使用屏蔽是减小共模辐射和差模辐射的有效方法。
屏蔽可以阻止电磁波通过屏蔽材料的传播，从而减小辐射。
屏蔽设计包括金属屏蔽罩、屏蔽线和屏蔽垫等。
4. 接地设计：良好的接地设计可以减小共模辐射和差模辐射。
接地系统应该是低阻抗的，且能够提供良好的地接地。
同时，应该避免共享接地回路，以减小辐射。
5. 信号布线：合理的信号布线可以减小共模辐射和差模辐射。
应该尽量减小信号线的长度，避免信号线与地线或其他信号线平行布线。
6. 电磁屏蔽材料：在敏感的电路板或设备上使用电磁屏蔽材料可以有效地减小共模辐射和差模辐射。
这些材料可以吸收和反射电磁波，从而减小辐射。
综上所述，通过合理的地线设计、滤波器、屏蔽设计、接地设计、信号布线和电磁屏蔽材料的使用，可以有效地减小共模辐射和差模辐射，提高设备的电磁兼容性。
这些方法需要在设计过程中充分考虑，并根据具体的应用需求进行调整。
差模滤波和共模滤波
差模滤波和共模滤波1 差模滤波低频滤波可以分为两类，差模滤波和共模滤波。
根据前面的讨论，差模滤波试图减小电源线中通过地线返回的噪声。
这就意味着电源线中的噪声首先会流出机壳再通过地线返回。
因此滤波的策略就是在噪声流出机壳之前先将电源线的噪声旁路到地线中去，这样，噪声形成回路而且不会被测量到。
可以在电源线中串联一个电感，阻止其流出，同时，在电源线和地线之间跨接一个电容，为噪声提供一个低阻抗回路。
商用与军用尽管在前面对商用滤波和军用滤波的讨论已经表明了两者密切相关，但在设计一个低频差模滤波器的时候仍然会有不同之处。
问题是设计一个电感在前电容在后的滤波器还是一个电感在后电容在前的滤波器(从电源内部向外部供电看)。
商业测试方法通常测量电压，而且阻抗源相对比较大(50Ω)。
可以利用这个阻抗源来阻断噪声，因此采用电感在前电容在后的滤波器更好，如图9-17所示。
在某些情况下，噪声的幅值很小，可能不需要电感，这个电容就与50Ω的电阻组成分压网络，电容阻抗通常很小，因此可以分流大部分的噪声。
为使电路正常工作，电容的ESR非常关键。
在这种应用场合，需要采用多层瓷片电容或金属化塑料电容。
针对军用测试时，相反地，阻抗源是个低阻抗(10μF电容)，通过测量电流来测试噪声。
为防止噪声电流流过这个低阻抗，需要采用电容在前电感在后的滤波器(如图9-18所示)。
在这种情况下(与商业用途不一样)，毫无疑问，这个电容作为输入电容，如大的电解电容已经存在，最好在这个电容上再并联一个1μF或100nF的瓷片电容(或者同时并联——一般1μF的电容在1MHz 以下有效而100nF的电容可以工作到10MHz)。
这个方法通常用来解决大电容在高频下特性差的问题。
参数选取设计L和C的值是非常直观。
在测试时，已经知道没有滤波之前的噪声频谱，设计的二阶滤波器在转折频率以后可以将噪声以40dB／十倍频的斜率衰减。
下面是设计滤波器转折频率的步骤。
实用提示首先找出超指标的噪声最低频率分量(如前面所述，最好采用单纯的测量差模的方法，而不是测量差模和共模混合的测量方法)。
电源emc共模差模电路
电源emc共模差模电路
在电源系统中，电磁兼容性（EMC）是一个重要的考虑因素，因为它涉及到电磁辐射和敏感性，对于确保电子设备的正常运行以及防止电子设备相互干扰都至关重要。
共模和差模滤波电路是一种用于提高电源线上的 EMC 的技术。
1.共模（Common Mode）电路：
◆共模电流是在电源线上同时流过两个导体（例如，电源线和地线）的电流。
这种电流可能引起电磁辐射和对其他设备的干扰。
◆共模电路的设计目标是减小这种共模电流。
常见的共模滤波器包括共模电感器、共模电容器等。
2.差模（Differential Mode）电路：
◆差模电流是在电源线上流过一个导体而不流过另一个导体的电流。
这种电流是设备正常运行所需的电流。
◆差模电路的设计目标是提供对差模电流的通路，确保设备正常运行。
通常，差模电路不需要特殊的滤波，因为它是设备正常操作所需的电流。
3.EMC滤波器：
◆电源线上的EMC 滤波器通常包括对共模和差模电流的滤波。
◆共模滤波器包括共模电感和共模电容，用于阻止共模电流的传播。
◆差模滤波器通常是由电源线自身的电感和电容组成，用于确保差模电流的正常传输。
4.设计考虑因素：
◆选择适当的滤波元件，例如电感、电容和滤波器电阻。
◆接地设计：确保设备的良好接地是提高 EMC 的关键因素之一。
◆电源线布局：合理的电源线布局可以减小电磁辐射和提高抗干扰能力。
这些共模和差模电路的设计旨在提高电源系统的 EMC，并确
保电子设备在工作时既能正常运行又不会对其他设备产生干扰。
具体的设计会取决于设备的特性和应用场景。
共模与差模的区别是什么？
共模与差模的区别是什么？什么是共模⼲扰和电压电流的变化通过导线传输时有⼆种形态，我们将此称做"共模"和"差模"。
设备的电源线，电话等的通信线，与其它设备或相互交换的通讯线路，⾄少有两根导线，这两根导线作为往返线路输送电⼒或信号。
但在这两根导线之外通常还有第三导体，这就是"地线"。
⼲扰电压和电流分为两种:⼀种是两根导线分别做为往返线路传输；另⼀种是两根导线做去路，地线做返回路传输。
前者叫"差模"，后者叫"共模"。
对差分放⼤器，两路输⼊的，如果是⼤⼩不相等，或⽅向不相同，即为信号。
通常我们使⽤的电器是两线的，⼀根⽕线（L），⼀根零线（N），零线认为是三相电的中线，同时还有⼀根接地线叫做地线，。
零线与⽕线之间的⼲扰叫做差模⼲扰，⽕线与地线之间的⼲扰叫做共模⼲扰。
地与零线之间认为是没有电压的，或者可以认为是零线没有电压，不能驱动电器，因此认为零线与地线之间没有⼲扰。
什么是共模残压什么是共模残压(common mode voltage):在每⼀导体和所规定的参照点之间（往往是⼤地或机架）出现的相量电压的平均值。
或者说同时加在电压表两测量端和规定公共端之间的那部分输⼊电压。
差模电压（symmetrical voltage）：⼀组规定的带电导体中任意两根之间的电压。
使差模电压⼜称对称电压。
在规定波形，标称放电电流冲击氧化锌阀⽚，阀⽚两端测到的电压峰值，称为残压。
残压与压敏电压的⽐值，残压⽐。
雷击，闪电会在输⼊/输出电源线上产⽣瞬间⾼压，⼤电流，影响⽤户设备稳定运⾏，严重时会造成设备损坏。
避雷器按接法分可分为共模接法和差模接法两种：避雷器接在相线之间或相线与零线之间称为差模接法，即所谓横向保护。
避雷器接在相线与地线之间或零线与地线之间称为共模接法，即所谓纵向保护。
共模信号 Common-Mode Signals 共模信号是作⽤在差分放⼤器或仪表放⼤器同相、反相输⼊端的相同信号。
emc滤波的作用
emc滤波的作用EMC滤波器是一种用于抑制电磁干扰（Electromagnetic Interference，简称EMI）的装置。
它的作用是在电子设备或电路中滤除干扰信号，并保持所需信号的完整传输，以确保设备或电路的正常工作。
我们来了解一下什么是电磁干扰。
电磁干扰是指电子设备之间或电子设备与环境之间相互干扰产生的负面影响。
电子设备发出的电磁辐射可能会干扰其他设备的正常工作，同时环境中的电磁辐射也可能对设备造成干扰。
这种干扰信号会降低设备的性能，甚至导致设备系统崩溃。
EMC滤波器可以有效地抑制电磁干扰。
它通过电路设计和滤波器的选择，对干扰信号进行衰减，从而保证所需信号的传输质量。
EMC 滤波器主要有两种类型：差模模式滤波器和共模模式滤波器。
差模模式滤波器主要用于抑制差模干扰信号。
差模干扰信号是指同时作用于信号源和信号接收器之间的两个导线上的干扰信号，它们的大小和方向相等但极性相反。
差模模式滤波器通过选择合适的电感和电容元件，将差模干扰信号衰减到一个可接受的范围内，从而保证所需信号的传输质量。
共模模式滤波器主要用于抑制共模干扰信号。
共模干扰信号是指同时作用于信号源和信号接收器之间的两个导线上的干扰信号，它们的大小和方向相等且极性相同。
共模模式滤波器通过选择合适的电感和电容元件，将共模干扰信号衰减到一个可接受的范围内，从而保证所需信号的传输质量。
EMC滤波器的设计需要考虑多种因素，如频率范围、滤波效果、功耗、成本等。
不同的应用场景需要选择不同类型和规格的滤波器。
例如，在通信设备中，需要选择高频范围内的滤波器来抑制高频干扰信号；在电源线路中，需要选择低频范围内的滤波器来抑制低频干扰信号。
除了设计和选择合适的滤波器，还需要合理布局和连接电路，以减少电磁干扰的传播和扩散。
电磁干扰的传播途径主要有导线传导、空气传播和辐射传播。
通过合理布局和连接导线，可以减少传导干扰；通过增加屏蔽层和使用屏蔽线缆，可以减少空气传播和辐射传播干扰。
EMI电源滤波器的设计
EMI电源滤波器的设计EMI电源滤波器通常由三部分组成：差模滤波部分、共模滤波部分和终端滤波部分。
差模滤波器主要用于滤除差模模式的干扰信号，共模滤波器主要用于滤除共模模式的干扰信号，而终端滤波器用于进一步滤除残余的高频干扰信号。
在设计EMI电源滤波器时，首先需要确定所需的滤波频率范围以及所能容忍的最大干扰水平。
然后，选择合适的滤波器拓扑结构和元件。
常用的拓扑结构包括RC滤波器、LC滤波器、Pi型滤波器、T型滤波器等。
具体的设计步骤如下：1.确定滤波频率范围：根据应用需求和电磁兼容性（EMC）标准要求，确定滤波器应该滤除的频率范围。
2.选择滤波器拓扑结构：根据滤波频率范围选择合适的滤波器拓扑结构。
RC滤波器适用于低频滤波，LC滤波器适用于高频滤波，Pi型滤波器和T型滤波器适用于中频滤波。
3.计算元件数值：根据滤波器的拓扑结构和所需的滤波频率范围，计算出所需的电阻、电容和电感元件的数值。
这些元件的数值可以通过经验公式或者电路仿真工具进行计算。
4.选取合适的元件：根据计算的元件数值，选取合适的电阻、电容和电感元件。
在选取电感元件时，需要考虑元件的电流和电压容量，以保证滤波器的可靠性和稳定性。
5.组装滤波器电路：根据设计的滤波器电路图，组装电阻、电容和电感元件。
在组装过程中，需要确保元件的良好焊接和连接，以避免电流或电压泄漏。
6.测试和优化：组装完成后，对滤波器进行测试和优化。
通过使用示波器或者频谱分析仪等测试设备，可以检测滤波器的滤波效果和性能，并进行必要的优化调整。
总结起来，EMI电源滤波器的设计需要经过确定滤波频率范围、选择滤波器拓扑结构、计算元件数值、选取合适的元件、组装滤波器电路和测试优化等步骤。
通过合理的设计和优化，可以有效降低电源中的电磁干扰，提高电子设备的可靠性和稳定性。
共模滤波器工作原理
共模滤波器工作原理
共模滤波器的工作原理是通过抑制信号中的共模干扰来提高信号的质量和可靠性。
共模干扰是指在信号传输过程中引入的由于共同来源（如电源、地线等）引起的干扰信号。
共模滤波器一般由电容、电感、差动放大器等组成。
其基本原理是利用差动放大器对输入信号进行差分放大，从而抵消掉共模信号的影响。
差动放大器会将共模干扰信号的增益设为接近零，而将差模信号的增益设为理想值。
在工作过程中，共模滤波器会将输入信号分成差模信号和共模信号，经过差动放大器放大后，对差模信号进行解调或者其它信号处理。
而共模信号的干扰则被抑制掉，从而提高了系统的信噪比和抗干扰能力。
共模、差模电源线滤波器设计
切断电磁干扰传输途径——共模、差模电源线滤波器设计电源线干扰可以使用电源线滤波器滤除，开关电源EMI滤波器基本电路如图6所示。
一个合理有效的开关电源EMI滤波器应该对电源线上差模干扰和共模干扰都有较强的抑制作用。
在图6中CX1和CX2叫做差模电容，L1叫做共模电感，CY1和CY2叫做共模电容。
差模滤波元件和共模滤波元件分别对差模和共模干扰有较强的衰减作用。
共模电感L1是在同一个磁环上由绕向相反、匝数相同的两个绕组构成。
通常使用环形磁芯，漏磁小，效率高，但是绕线困难。
当市网工频电流在两个绕组中流过时为一进一出，产生的磁场恰好抵消，使得共模电感对市网工频电流不起任何阻碍作用，可以无损耗地传输。
如果市网中含有共模噪声电流通过共模电感，这种共模噪声电流是同方向的，流经两个绕组时，产生的磁场同相叠加，使得共模电感对干扰电流呈现出较大的感抗，由此起到了抑制共模干扰的作用。
L1的电感量与EMI滤波器的额定电流I有关，具体关系参见表1所列。
[4]实际使用中共模电感两个电感绕组由于绕制工艺的问题会存在电感差值，不过这种差值正好被利用作差模电感。
所以，一般电路中不必再设置独立的差模电感了。
共模电感的差值电感与电容CX1及CX2构成了一个∏型滤波器。
这种滤波器对差模干扰有较好的衰减。
除了共模电感以外，图6中的电容CY1及CY2也是用来滤除共模干扰的。
共模滤波的衰减在低频时主要由电感器起作用，而在高频时大部分由电容CY1及CY2起作用。
电容CY的选择要根据实际情况来定，由于电容CY接于电源线和地线之间，承受的电压比较高，所以，需要有高耐压、低漏电流特性。
计算电容CY漏电流的公式是ID=2πfCYVcY式中：ID为漏电流；f为电网频率。
一般装设在可移动设备上的滤波器，其交流漏电流应<1mA；若为装设在固定位置且接地的设备上的电源滤波器，其交流漏电流应<3.5mA，医疗器材规定的漏电流更小。
由于考虑到漏电流的安全规范，电容CY的大小受到了限制，一般为2.2～33nF。
电源共模差模滤波
电源共模差模滤波
电源共模和差模滤波是在电路中常用的技术，目的是消除电源中的干扰信号对电路的影响。
电源共模滤波主要是对电源引入的共模噪声进行滤波处理，而电源差模滤波则是对电源的差模噪声进行处理。
共模噪声是指同时出现在两个不同信号引脚上的噪声信号，而差模噪声是指同时出现在两个信号引脚之间的噪声信号。
在电路中，这些噪声信号会引起测量误差、信号质量下降和系统故障等问题。
电源共模滤波主要是通过电容滤波器将共模噪声滤除，常使用的电容值为0.1uF至10uF。
另外，也常使用抑制电源中共模噪声的变压器和滤波电路。
电源差模滤波则需要使用差模滤波器来消除差模噪声，差模滤波器通常由一个差模放大器和滤波网络组成，可以有效地滤除差模噪声。
同时，在设计电路时，还要考虑到地线的布局和接地的质量，可以有效地降低共模和差模噪声的影响。
电源共模和差模滤波在电路设计中起着重要的作用，可以提高电路的稳定性和可靠性，保证信号的准确性和质量。
因此，在设计电路时，需要充分考虑电源共模和差模滤波的问题，以保证电路的正常运行。
- 1 -。
共模和差模信号与滤波器
共模和差模信号与滤波器山东莱芜钢铁集团动力部周志敏(莱芜271104)1概述随着微电子技术的发展和应用，电磁兼容已成为研究微电子装置安全、稳定运行的重要课题。
抑制电磁干扰采用的技术主要包括滤波技术、布局与布线技术、屏蔽技术、接地技术、密封技术等。
而干扰源的传播途径分为传导干扰和辐射干扰。
传导噪声的频率范围很宽，从10kHz～30MHz，仅从产生干扰的原因出发，通过控制脉冲的上升与下降时间来解决干扰问题未必是一个好方法。
为此了解共模和差模信号之间的差别，对正确理解脉冲磁路和工作模块之间的关系是至关重要的。
在抑制电磁干扰的各项技术中，采用滤波技术对局域网（LAN）、通信接口电路、电源电路中减少共模干扰起着关键作用。
所以掌握滤波器的工作原理和其实用电路的结构及其正确的应用，是微电子装置系统设计中的一个重要环节。
2差模信号和共模信号差模信号又称为常模、串模、线间感应和对称信号等，在两线电缆传输回路，每一线对地电压用符号V1和V2来表示。
差模信号分量是VDIFF。
纯差模信号是：V1=－V2；其大小相等，相位差180°；VDIFF=V1－V2，因为V1和V2对地是对称的，所以地线上没有电流流过，差模信号的电路如图1所示。
所有的差模电流（IDIFF）全流过负载。
差模干扰侵入往返两条信号线，方向与信号电流方向一致，其一种是由信号源产生，另一种是传输过程中由电磁感应产生，它和信号串在一起且同相位，这种干扰一般比较难以抑制。
共模信号又称为对地感应信号或不对称信号，共模信号分量是VCOM，纯共模信号是：VCOM=V1=V2；大小相等，相位差为0°；V3=0。
共模信号的电路如图2所示。
干扰信号侵入线路和接地之间，干扰电流在两条线上各流过二分之一，以地为公共回路；原则上讲，这种干扰是比较容易消除的。
在实际电路中由于线路阻抗不平衡，使共模信号干扰会转化为不易消除的串扰干扰。
3滤波器滤波器可以抑制交流电源线上输入的干扰信号及信号传输线上感应的各种干扰。
lc 共模 差模 滤波
lc 共模差模滤波LC共模差模滤波器是一种常见的电子滤波器，在信号处理和通信系统中具有广泛的应用。
本文将对LC共模滤波器和LC差模滤波器进行详细介绍，并比较它们的特点和应用。
我们来了解一下LC共模滤波器。
共模滤波器是一种用于抑制共模信号的滤波器。
共模信号是指同时作用于信号源和地的干扰信号，例如电源噪声、地线干扰等。
共模滤波器通过使用电感和电容来提供阻抗匹配和滤除共模信号的功能。
它可以有效地减小共模信号对信号质量的影响，提高系统的抗干扰能力。
LC共模滤波器的工作原理是利用电感和电容的特性来实现对共模信号的滤波。
在LC共模滤波器中，电感和电容分别起到阻抗变换和滤波的作用。
通过合理选择电感和电容的数值，可以实现对特定频率的共模信号的滤波效果。
常见的LC共模滤波器有LC低通滤波器和LC带通滤波器等。
LC共模滤波器具有结构简单、成本低、性能稳定等优点，在电子设备中得到广泛应用。
接下来，我们来了解一下LC差模滤波器。
差模滤波器是一种用于抑制差模信号的滤波器。
差模信号是指作用于信号源的差分信号，例如差分信号输出的噪声等。
差模滤波器通过使用电感和电容来提供阻抗匹配和滤除差模信号的功能。
它可以有效地减小差模信号对信号质量的影响，提高系统的抗干扰能力。
LC差模滤波器的工作原理与LC共模滤波器类似，也是利用电感和电容的特性来实现对差模信号的滤波。
在LC差模滤波器中，电感和电容同样起到阻抗变换和滤波的作用。
通过合理选择电感和电容的数值，可以实现对特定频率的差模信号的滤波效果。
常见的LC差模滤波器有LC低通滤波器和LC带通滤波器等。
LC差模滤波器也具有结构简单、成本低、性能稳定等优点，在电子设备中得到广泛应用。
虽然LC共模滤波器和LC差模滤波器在工作原理上有相似之处，但它们的应用场景和特点有所不同。
LC共模滤波器主要用于抑制共模干扰信号，例如电源噪声和地线干扰等。
它可以在信号源和地之间插入，起到滤除共模干扰的作用。
而LC差模滤波器主要用于抑制差模噪声信号，例如差分信号输出的噪声等。
共模与差模噪声的定义及传导噪声的分离
共模与差模噪声的定义及传导噪声的分离蔡鹏 译自Konstantin Kostov 博士论文DESIGN AND CHARACTERIZATION OFSINGLE-PHASE POWER FILTERS （节选）共模与差模-----两种不同的学派定义在Conducted noise compliance tests中，CM和DM噪声成分是不相关的，然而，它们在滤波器的设计和分析中是最为重要的。
在单相供电场合，EUT连接到AMN的电源线缆包括三根并行的线：火线，零线和地线。
有时电源线缆只包括火线和零线两根线，在这种情况下EUT是浮地的。
设流过火线和零线的噪声电流分别为i p 和i n ，依据第一种学派思想，这些电流可以分解为两种成分的电流——共模噪声电流i cm 和差模噪声电流i dm ，并有：⎩⎨⎧−=+=DMCM n DM CM p i i i i i i -------------------（2.1） 由此可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−=+=22N p DM N p CM i i i i i i --------------------- (2.2) 差模电流i dm 在火线和零线中的大小相等方向相反，而共模电流i cm 在火线和零线中的大小和方向都相同。
这两种噪声成分都必须由各自的噪声源驱动。
图2.5所示为图2.2中的Conducted emissions 测量电路的高频等效电路，需要注意的是在同一个电路中同时使用两个等效源是并非精确的，这也是图2.5中连接到差模噪声源的走线使用虚线的原因。
（学派1的等效电路）出于简化起见，假定LISN 对于火线和零线是完全一样的，并提供各自50Ω对地阻抗。
基于上述对于CM 和DM 电流的定义，从图2.5中显然可知，地线电流i g 是共模电流i cm 的两倍，即：CM n p g i i i i 2=+= -----------------（2.3）基于式2.2中对于CM 和DM 电流的定义的原因，众多学者将差模电压和共模电压分别定义为：22505050N P N P DM DM V V i i i V −=Ω×−Ω×=Ω×= -----（2.4） 22505050N P N P CM CM V V i i i V +=Ω×+Ω×=Ω×= ------（2.5） 从(2.4)、(2.5)可知，差模电压和共模电压等效于相应电流流过50 Ω产生的压降。
差模信号和共模信号和滤波器在电子技术中的应用
差模信号和共模信号和滤波器在电子技术中的应用1概述随着微电子技术的发展和应用，电磁兼容已成为研究微电子装置安全、稳定运行的重要课题。
抑制电磁干扰采用的技术主要包括滤波技术、布局与布线技术、屏蔽技术、接地技术、密封技术等。
而干扰源的传播途径分为传导干扰和辐射干扰。
传导噪声的频率范围很宽，从10kHz～30MHz，仅从产生干扰的原因出发，通过控制脉冲的上升与下降时间来解决干扰问题未必是一个好方法。
为此了解共模和差模信号之间的差别，对正确理解脉冲磁路和工作模块之间的关系是至关重要的。
在抑制电磁干扰的各项技术中，采用滤波技术对局域网（LAN）、通信接口电路、电源电路中减少共模干扰起着关键作用。
所以掌握滤波器的工作原理和其实用电路的结构及其正确的应用，是微电子装置系统设计中的一个重要环节。
2差模信号和共模信号差模信号又称为常模、串模、线间感应和对称信号等，在两线电缆传输回路，每一线对地电压用符号V1和V2来表示。
差模信号分量是VDIFF。
纯差模信号是：V1=－V2；其大小相等，相位差180°；VDIFF=V1－V2，因为V1和V2对地是对称的，所以地线上没有电流流过，差模信号的电路如图1所示。
所有的差模电流（IDIFF）全流过负载。
差模干扰侵入往返两条信号线，方向与信号电流方向一致，其一种是由信号源产生，另一种是传输过程中由电磁感应产生，它和信号串在一起且同相位，这种干扰一般比较难以抑制。
共模信号又称为对地感应信号或不对称信号，共模信号分量是VCOM，纯共模信号是：VCOM=V1=V2；大小相等，相位差为0°；V3=0。
共模信号的电路如图2所示。
干扰信号侵入线路和接地之间，干扰电流在两条线上各流过二分之一，以地为公共回路；原则上讲，这种干扰是比较容易消除的。
在实际电路中由于线路阻抗不平衡，使共模信号干扰会转化为不易消除的串扰干扰。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
共模和差模信号与滤波器
山东莱芜钢铁集团动力部周志敏(莱芜271104)
1概述
随着微电子技术的发展和应用，电磁兼容已成为研究微电子装置安全、稳定运行的重要课题。
抑制电磁干扰采用的技术主要包括滤波技术、布局与布线技术、屏蔽技术、接地技术、密封技术等。
而干扰源的传播途径分为传导干扰和辐射干扰。
传导噪声的频率范围很宽，从10kHz～30MHz，仅从产生干扰的原因出发，通过控制脉冲的上升与下降时间来解决干扰问题未必是一个好方法。
为此了解共模和差模信号之间的差别，对正确理解脉冲磁路和工作模块之间的关系是至关重要的。
在抑制电磁干扰的各项技术中，采用滤波技术对局域网（LAN）、通信接口电路、电源电路中减少共模干扰起着关键作用。
所以掌握滤波器的工作原理和其实用电路的结构及其正确的应用，是微电子装置系统设计中的一个重要环节。
2差模信号和共模信号
差模信号又称为常模、串模、线间感应和对称信号等，在两线电缆传输回路，每一线对地电压用符号V1和V2来表示。
差模信号分量是VDIFF。
纯差模信号是：V1=－V2；其大小相等，相位差180°；VDIFF=V1－V2，因为V1和V2对地是对称的，所以地线上没有电流流过，差模信号的电路如图1所示。
所有的差模电流（IDIFF）全流过负载。
差模干扰侵入往返两条信号线，方向与信号电流方向一致，其一种是由信号源产生，另一种是传输过程中由电磁感应产生，它和信号串在一起且同相位，这种干扰一般比较难以抑制。
共模信号又称为对地感应信号或不对称信号，共模信号分量是VCOM，纯共模信号是：VCOM=V1=V2；大小相等，相位差为0°；V3=0。
共模信号的电路如图2所示。
干扰信号侵入线路和接地之间，干扰电流在两条线上各流过二分之一，以地为公共回路；原则上讲，这种干扰是比较容易消除的。
在实际电路中由于线路阻抗不平衡，使共模信号干扰会转化为不易消除的串扰干扰。
3滤波器
滤波器可以抑制交流电源线上输入的干扰信号及信号传输线上感应的各种干扰。
滤波器可分为交流电源滤波器、信号传输线滤波器和去耦滤波器。
交流电源滤波器大量应用在开关电源的系统中，既可以抑制外来的高频干扰，还可以抑制开关电源向外发送干扰。
来自工频电源或雷击等瞬变干扰，经电源线侵入电子设备，这种干扰以共模和差模方式传播，可用电源滤波器滤除。
在滤波电路中，有很多专用的滤波元件（如铁氧体磁环），它们能够改善电路的滤波特性，恰当地设计和使用滤波器是抗干扰技术的重要手段。
例如开关电源通过传导和辐射出的噪声有差模和共模之分，差模噪声采用π型滤波器抑制，如图3(a)所示。
图3（a）中，LD为滤波扼流圈。
若要对共模噪声有抑制能力，应采用如图3（b）所示的滤波电路。
图3（b）中，LC为滤波扼流圈。
由于LC的两个线圈绕向一致，当电源输入电流流过LC时，所产生的磁场可以互相抵消，相当于没有电感效应，因此，它使用磁导率高的磁芯。
LC对共模噪声来说，相当于一个大电感，能有效地抑制共模传导噪声。
开关电源输入端分别对地并接的电容CY对共模噪声起旁路作用。
共模扼流圈两端并联的电容CX对共模噪声起抑制作用。
R为CX 的放电电阻，它是VDE 0806和IEC 380安全技术标准所推荐的。
图3（b）中各元件参数范围为：CX=0.1μF～2μF；
CY=2.0nF～33nF；LC=几～几十mH，随工作电流不同而取不同的参数值，如电流为25A时LC=1.8mH；电流为0 3A时，LC=47mH。
另外在滤波器元件选择中，一定要保证输入滤波器的谐振频率低于开关电源的工作频率。
图1差模信号
图2共模信号
图3 滤波器结构图
图4改进后的滤波器
图4所示的滤波器可进一步提高对差模噪声的抑制能力。
CX上除加有电源电压外，还会叠加上相线和零线之间存在的各种电磁干扰峰值电压。
为保证电容器失效后，不危及人身安全，并考虑到应用中最坏的情况，CX安全等级分为两类，即X1和X2类，X1等级用于设备的峰值电压大于1 2kV场合，X2类用于设备峰值电压小于1.2kV的一般场合。
另外，通过限制CY 的容量可达到控制在规定电压频率作用下，流过该电容器漏电流的大小。
若为装设在可移动设备上的滤波器，其交流漏电流应低于1mA，若为装设在位置固定且接地的设备上的滤波器的交流漏电流应小于3 5mA，再根据漏电流Ii的要求计算CY 的容量，其关系式为：
Ii=2πfCYU
式中：f——电源频率；
U——电源供电电压。
LD是用来进一步抑制差模噪声的差模扼流圈。
因为LD的引入将使电容CX充电电流减少，达到了抑制差模噪声的目的。
4滤波器的安装与布线
交流滤波器的安装及布线直接影响滤波器的性能，在其安装布线中应注意以下几点：
（1）滤波器应安装在机柜底部离设备电源入口尽量近的部位，并加以绝缘，不要让未经过滤波器的电源线在机柜内迂回，如果交流电源进入机柜内到电源滤波器之间有较长的距离时，则这段线应加以屏蔽。
（2）电源滤波器的外壳必须用截面积大的导线以最短的距离与机壳连为一体，并尽量使电源滤波器的接地点与机壳接地点保持最短的距离，输入输出线应靠近机壳底部布线以减少耦合，并将输入输出线严格分开，绝不允许将滤波器的输入线和输出线捆扎在一起或靠得很近，否则，当干扰频率达到数兆Hz以上时，这时输入输出线会相互耦合而降低其对高频干扰信号的衰减效果。
插座式交流电源滤波器从结构上实现了输入输出的隔离，对某些直接用机壳做屏蔽的电子设备来说，是一种较理想的抗干扰元件。
滤波器输出线应采用双绞线或屏蔽线，其屏蔽应可靠接地。
（3）机壳内的其它用电器（照明灯、信号灯等）或电磁开关等应从滤波器前端引线接到负载，或为这些干扰源单独加装滤波器。