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            電磁兼容測試設備中什么是差模干擾和共模干擾?

            -2021-01-27-

              什么是差模干擾和共模干擾?


              電流和電壓在電路中傳輸的時候,有兩種形態“差?!焙汀肮材!?。對于直流回路,傳遞電信號需要兩根線,而回路以外,一定存在著系統的參考地。定義線與線之間傳遞的干擾信號,稱為“差模干擾信號”,而線與地之間傳遞的干擾信號稱為“共模信號”。差模干擾和共模干擾都可以以電流或者電壓的形式表達。差模干擾在回路中傳導時,兩根線中的參數方向相反;共模干擾,在回路中傳播時,兩根線上的電氣參數方向相同。也可以說,差模干擾180°相位差的共模干擾。


              模干擾的形成的兩種方式,一個成因是空間磁場在回路中感應生成,另一個成因是回路中共模干擾,經不平衡電路傳導轉換形成。差模干擾,本質上是回路中出現了相位不同的另一股電流。避免差模干擾,可以在電路中使用雙絞線、屏蔽線或者增加濾波電路。


              共模干擾的形成原因,主要是系統對地的電位差,可能是接地不良,或者輻射的電磁干擾信號同方向疊加的結果又或者是上游電源傳導過來形成的電壓差。共模干擾,本質上是系統零點對地電壓差不為零。因此,要想除共模干擾,一方面改善接地系統,減小自身系統對地的壓差;另一方面,在輸入端設置濾波電路,濾掉傳導來的共模干擾;加強屏蔽,避免外界干擾信號的輻射在電路中感應生成共模干擾。


              在電動汽車上,主要的干擾源是電機控制器。共模干擾是電機控制器產生不良影響的主要方式。這一點已經被試驗證明。共模干擾在電機控制器上是怎樣產生的?


              在PWM驅動的電機控制器功率模塊中,共模干擾信號的產生主要是兩個原因。一種是IGBT與散熱器之間存在雜散電容,而共模電壓被定義為逆變器回路的中性點對參考地的電位差。這個共模電壓隨著電路工作情況的不同在不停的波動,電壓隨著時間的變化率,作用于前面所說的等效電容形成電流1;在共模電壓的傳導過程中,電壓在傳播路徑上產生電流2。電流1與電流2的和就是PWM逆變器產生的總體共模干擾電流。

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