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共模辐射电磁干扰噪声抑制

www.jaihinddefence.com2019-07-13
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共模辐射是由于接地电路中的电压降(如下所示)。某些部件具有高电位共模电压。当外部电缆连接到这些部件时,共模电流在共模电压激励下产生。辐射电场的天线。其中大部分是由于接地系统中的电压降。共模辐射通常决定了产品的辐射性能。

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1.共模辐射场

共模辐射主要从电缆辐射,并且可以通过由地电压激发的长度小于1/4波长的短单极天线来模拟。理想天线上的电流是均匀的,实际天线尖端电流趋于零。实际的电缆具有连接到另一端的设备,其相当于电容性负载天线。也就是说,天线的末端与金属板连接,并且均匀的电流流过天线。让天线指向最大场强,然后计算最大场强的公式为:

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其中f是信号频率,ICM是电路中的共模电流,L是辐射电路线的长度,r是测试距离。从等式可以看出,共模辐射与电缆的长度L,共模电流的频率f和共模电流强度ICM成比例,其与测试距离r成反比。共模辐射模型的等效电路如下图所示,其中uCM是共模辐射电压,ICM是共模辐射电流,ZCM是线路等效阻抗。

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2.减少共模辐射的方法

共模辐射与共模电流的频率f,共模电流ICM和天线(电缆)的长度L成比例。因此,降低共模辐射应降低频率f,降低电流ICM,并减小长度L,同时限制共模流量是降低共模辐射的基本方法。为此,您需要执行以下操作。

(1)最小化激发天线的源电压,即地电位;

通过使用地平面可以有效地减少接地系统中的地平面,如下图所示。

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(2)提供与电缆串联的共模阻抗,即增加共模扼流圈;

两根导线在铁氧体磁珠上以相同的方向缠绕,以形成共模扼流圈。 DC和低频时差模式电流可以通过,但对于高频共模电流,它具有大阻抗。模型等效电路表明,ZCm的增加导致共模辐射电流ICM的减小,从而抑制了共模辐射场强度。

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(3)将共模电流旁路到地;

为了将共模电流旁路到地,印刷电路板的接地平面可以作为“无噪声”输入/输出接地与连接器分离。为避免污染输入/输出接地,只允许输入/输出线的去耦电容和外部电缆的屏蔽连接到“噪声”,并且去耦环的电感尽可能小。通过这种方式,输入/输出线承载的印刷电路板的共模电流通过去耦电容旁路到地,当去耦电容未到达时,外部干扰也通过去耦电容旁路到地。组件区域,从而保护内部组件的正常运行。

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(4)减少电缆长度;

(5)电缆屏蔽层和屏蔽壳端接360°;

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