共模干扰抑制技术

54差模干扰在电路回路中存在大小相等、方向相反的干扰电流，并且干扰电流在由两根导线组成的回路中传输。

图4.1.1：差模干扰示意图产生的原因差模干扰中的干扰是起源在回路线路之中(直接注入)，如同一线路中工作的电机，开关电源，可控硅等，他们在回路上所产生的干扰就是差模干扰。

如何影响设备差模干扰直接作用在设备两端的，直接影响设备工作，甚至破坏设备。

（表现为尖峰电压，电压跌落及中断）如何滤除差模干扰主要采用差模线圈和差模电容。

55差模线圈图4.1.2：差模线圈示意图从图中可知，当电流流过差模线圈之后，线圈里面的磁通是增强的，相当于两个磁通之和，线圈在低频率时低阻抗，高频率时高阻抗，所以在高频时利用它的高阻抗衰减差模信号。

差模电容电容具有低频率高阻抗，高频率低阻抗特性，利用电容在高频时它的低阻抗短路掉差模信号。

图4.1.3：差模电容示意图56共模干扰在电路回路中存在大小相等、方向相同的干扰电流，并且干扰电流在导线与地线中传输。

产生的原因电网串入共模电压、辐射干扰(如雷电) 在信号线上感应出共模电压、接地电压存在电位差引入共模电压。

如何影响设备因为在负载两端没有电位差，所有的共模电流都通过电缆和地之间的寄生电容流向地线，由于电路的非平衡性。

相同的共摸电压会在信号线和信号地线上产生不同的幅度的共模电流。

从而产生差模电压，形成干扰。

如何滤除共模干扰主要采用共模线圈和共模电容。

图4.2.1：共模干扰示意图57共模线圈图4.2.2：共模线圈示意图共模线圈和差模线圈原理比较类似，都是利用线圈高频时的高阻抗来衰减干扰信号。

共模线圈和差模线圈绕线方法刚好相反。

共模线圈对方向相反的电流基本不起作用。

共模电容共模电容的工作原理和差模电容的工作原理是一致的，都是利用电容的高频低阻抗，使高频干扰信号短路，而低频时电路不受任何影响。

只是差模电容是两极之间短路。

而共模电容是线对地短路。

图4.2.3：共模电容示意图58线圈抑制频率响应实际的电感是L 、C 的并联网络（忽略绕组的电阻）它的阻抗特性如图4.3.1所示，图4.3.1：电感频率响应图DM (LC)-1/2从图上可知，在谐振频率以下，呈现电感的阻抗特性，谐振频率以上，呈现电容的阻抗特性，随着频率的升高．阻抗越来越小，失去对干扰的抑制作用。

Novel Techniques to Cancel Common-mode Noise Based onNoise Balance基于噪声平衡的抵消共模干扰新技术Abstract:概要：Role of winding shielding on the parasitic capacitances of transformer and common-mode (CM) noise is analyzed in details when considering the effects of the secondary side noise source. Based on the proposed model of CM noise, two novel techniques to cancel CM noise by balancing noise is given; experiment results show CM noise is greatly reduced when the techniques are adopted.详细分析线圈屏蔽对变压器寄生电容和共模（CM）噪声的影响。

基于共模噪声模型，俩平衡噪声的新技术用来抵消共模噪声；实验证明共模噪声被显著降低当技术被应用时。

Ⅰ. Introduction一．导言A switching power converter generates larger CM noise as a result of the switching operations in the presence of parasitic capacitance between windings of transformer. In order to reduce common-mode EMI emission, a Faraday shielding between the primary and secondary windings of the transformer is often adopted in practice to reduce the effective coupling capacitance between the windings. Some researches on the modeling of the stray capacitive effects in the transformer were reported [1, 2, 3]. However, they usually did not consider the effects of the shielding and were not good enough for EMI analysis in practical design.变压器绕组间存在技术电容因而开关电源运行时会产生大量的共模噪声。

共模干扰的抑制方法
共模干扰是一种由信号来源共同影响接收信号的外部现象，通常会导致接收信号的质量受到影响。

抑制共模干扰的常用方法有：（1）结构化设计：把信号传输线分割成几个不同的封装中，整体结构上彼此不同，不同包裹中传输信号不会相互干扰。

（2）空间差分原则：信号把固定时间集中处理成多声道信号，多声道信号不会进行完全相同的处理，信号时空均可以有效的被解决。

（3）频率差分：尽可能的设计出差距较大的两个信号，以达到完全不会影响在低频信号上，而高频信号会被低频信号滤波抑制。

（4）采用滤波器：通过不断调节滤波器，从而对不同频段进行隔离，抑制相应频段的共模干扰。

开关电源的共模干扰抑制技术开关电源共模电磁干扰（EMI）对策详解開關電源的共模干擾抑制技術|開關電源共模電磁干擾(EMI)對策詳解0 引言由於MOSFET及IGBT和軟開關技術在電力電子電路中的廣泛應用，使得功率變換器的開關頻率越來越高，結構更加緊湊，但亦帶來許多問題，如寄生元件產生的影響加劇，電磁輻射加劇等，所以EMI 問題是目前電力電子界關注的主要問題之一。

傳導是電力電子裝置中干擾傳播的重要途徑。

差模干擾和共模干擾是主要的傳導干擾形態。

多數情況下，功率變換器的傳導干擾以共模干擾為主。

本文介紹了一種基於補償原理的無源共模干擾抑制技術，並成功地應用於多種功率變換器拓撲中。

理論和實驗結果都證明了，它能有效地減小電路中的高頻傳導共模干擾。

這一方案的優越性在於，它無需額外的控制電路和輔助電源，不依賴於電源變換器其他部分的運行情況，結構簡單、緊湊。

1   補償原理共模雜訊與差模雜訊產生的內部機制有所不同：差模雜訊主要由開關變換器的脈動電流引起；共模雜訊則主要由較高的d/d與雜散參數間相互作用而產生的高頻振盪引起。

如圖1所示。

共模電流包含連線到接地面的位移電流，同時，由於開關器件端子上的d/d是最大的，所以開關器件與散熱片之間的雜散電容也將產生共模電流。

圖2給出了這種新型共模雜訊抑制電路所依據的本質概念。

開關器件的d/d通過外殼和散熱片之間的寄生電容對地形成雜訊電流。

抑制電路通過檢測器件的d/d，並把它反相，然後加到一個補償電容上面，從而形成補償電流對雜訊電流的抵消。

即補償電流與雜訊電流等幅但相位相差180°，並且也流入接地層。

根據基爾霍夫電流定律，這兩股電流在接地點匯流為零，於是50Ω的阻抗平衡網路（LISN）電阻（接測量接收機的BNC埠）上的共模雜訊電壓被大大減弱了。

圖1 CM及DM雜訊電流的耦合路徑示意圖圖2 提出的共模雜訊消除方法2 基於補償原理的共模干擾抑制技術在開關電源中的應用本文以單端反激電路為例，介紹基於補償原理的共模干擾抑制技術在功率變換器中的應用。

磁阻增大在抑制共模噪声中的关键作用
在现代电子设备和信号处理系统中，共模噪声的抑制是一项至关重要的任务。

共模噪声是指在电路中两个输入端同时出现且幅度相等、极性相同的噪声信号，它不仅会降低系统的信噪比，影响信号质量，还可能触发系统的误动作或失效。

为此，科学家们引入了一种基于磁阻效应的技术来有效抑制共模噪声。

磁阻，即磁性材料电阻随外加磁场变化的现象，具有显著的非线性特性。

其中，巨磁阻（GMR）和隧道磁阻（TMR）效应是两种广泛应用的磁阻现象，它们能够实现对微弱磁场的高度敏感探测与控制。

在共模噪声抑制应用中，磁阻元件被设计用于检测并响应共模信号产生的磁场变化。

当共模噪声电流流经电路时，会在磁性层产生相应的磁场，进而导致磁阻器件的电阻值发生变化。

通过巧妙的电路设计，这种电阻的变化可以转化为有用的电信号，然后利用差分放大器等电路将共模噪声成分抵消掉，从而达到抑制共模噪声的目的。

磁阻增大的器件具有更高的磁场灵敏度，这意味着即使是很小的共模电流也能引起明显的电阻变化，增强了对共模噪声的抑制效果。

此外，磁阻器件的高速响应特性也使其在高频噪声抑制方面表现卓越。

总的来说，随着磁阻技术的发展，尤其是磁阻增大器件的不断优化，为高效抑制共模噪声提供了新的解决方案。

在诸如数据通信、传感器、电源滤波以及精密测量等领域，磁阻增大在共模噪声抑制方面的应用越来越广泛，极大地提升了相关系统的稳定性和可靠性。

串模干扰共模干扰概念以及抑制方法发布日期：2010-03-11仪表在工业生产的现场使用的条件常常是很复杂的。

被测量的参数又往往被转换成微弱的低电平电压信号，并通过长距离传输至二次表或者计算机系统。

因此除了有用的信号外，经常会出现一些与被测信号无关的电压或电流存在。

这种无关的电压或电流信号我们称之为“干扰”（也叫噪声）。

干扰的来源有很多种，通常我们所说的干扰是电气的干扰，但是在广义上热噪声、温度效应、化学效应、振动等都可能给测量带来影响，产生干扰。

在测量过程中，如果不能排除这些干扰的影响，仪表就不能够正常的工作。

根据仪表输入端干扰的作用方式，可分为串模干扰和共模干扰。

串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰；共模干扰是加在仪表任一输入端与地之间的干扰。

干扰来自于干扰源，它们在仪表内外都可能存在。

在仪表外部，一些大功率的用电设备以及电力设备都可能成为干扰源，而在仪表内部的电源变压器、机电器、开关以及电源线等也均可能成为干扰源1) 串模干扰的抑制串模干扰与被测信号所处的地位相同，因此一旦产生串模干扰，就不容易消除。

所以应当首先防止它的产生。

防止串模干扰的措施一般有以下这些：* 信号导线的扭绞。

由于把信号导线扭绞在一起能使信号回路包围的面积大为减少，而且是两根信号导线到干扰源的距离能大致相等，分布电容也能大致相同，所以能使由磁场和电场通过感应耦合进入回路的串模干扰大为减小。

* 屏蔽。

为了防止电场的干扰，可以把信号导线用金属包起来。

通常的做法是在导线外包一层金属网（或者铁磁材料），外套绝缘层。

屏蔽的目的就是隔断“场”的耦合，抑制各种“场”的干扰。

屏蔽层需要接地，才能够防止干扰。

* 滤波。

对于变化速度很慢的直流信号，可以在仪表的输入端加入滤波电路，以使混杂于信号的干扰衰减到最小。

但是在实际的工程设计中，这种方法一般很少用，通常，这一点在仪表的电路设计过程中就已经考虑了。

以上的几种方法是主要是针对与不可避免的干扰场形成后的被动抑制措施，但是在实际过程中，我们应当尽量避免干扰场的形成。

基于EMC的共模干扰与差模干扰以及抑制方法什么是共模与差模电器设备的电源线，电话等的通信线, 与其它设备或外围设备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，在这两根导线之外通常还有第三导体,这就是"地线"。

电压和电流的变化通过导线传输时有两种形态, 一种是两根导线分别做为往返线路传输, 我们称之为"差模"；另一种是两根导线做去路,地线做返回传输, 我们称之为"共模"。

如上图, 蓝色信号是在两根导线内部作往返传输的，我们称之为"差模"；而黄信号是在信号与地线之间传输的，我们称之为"共模"。

共模干扰与差模干扰任何两根电源线或通信线上所存在的干扰，均可用共模干扰和差模干扰来表示：共模干扰在导线与地（机壳）之间传输，属于非对称性干扰，它定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差；差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰,它定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。

在一般情况下，共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。

差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小。

共模干扰信号共模干扰的电流大小不一定相等，但是方向（相位）相同的。

电气设备对外的干扰多以共模干扰为主，外来的干扰也多以共模干扰为主，共模干扰本身一般不会对设备产生危害，但是如果共模干扰转变为差模干扰，干扰就严重了，因为有用信号都是差模信号。

差模干扰信号差模干扰的电流大小相等，方向（相位）相反。

由于走线的分布电容、电感、信号走线阻抗不连续，以及信号回流路径流过了意料之外的通路等，差模电流会转换成共模电流。

共模干扰产生原因1. 电网串入共模干扰电压。

2. 辐射干扰（如雷电，设备电弧，附近电台，大功率辐射源）在信号线上感应出共模干扰，原因是交变的磁场产生交变的电流，地线－零线回路面积与地线－火线回路面积不相同，两个回路阻抗不同等原因造成电流大小不同。

差模干扰和共模干扰与其消除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，等的通信线，与其它设备或外围设备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〞。

电源线噪声是电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的。

电源线噪声分为两大类：共模干扰、差模干扰。

共模干扰〔mon-mode Interference〕定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差；差模干扰〔Differential-mode Interference〕定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。

任何电源线上传导干扰信号，均可用差模和共模信号来表示。

差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰；消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线；共模干扰在导线与地〔机壳〕之间传输，属于非对称性干扰。

在一般情况下，差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小；共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。

消除共模干扰的方法包括：〔1〕采用屏蔽双绞线并有效接地〔2〕强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽〔3〕布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线〔4〕采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)欲削弱传导干扰，把EMI信号控制在有关EMC标准规定的极限电平以下。

除抑制干扰源以外，最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装EMI滤波器。

开关电源的工作频率约为10～100 kHz。

EMC很多标准规定的传导干扰电平的极限值都是从10 kHz算起。

对开关电源产生的高频段EMI信号，只要选择相应的去耦电路或网络结构较为简单的EMI滤波器，就不难满足符合EMC标准的滤波效果。

电力电子功率变流器的电磁干扰抑制技术一、传导干扰反相抵消技术及低共模干扰变流器由“系统共模平衡”的观点，发展了“共模干扰反相消除技术”，并在电力电子小功率Boost、Buck电路上进行了验证。

通过增加一个补偿变压器绕组和一个电容器，实现了电力电子Buck、Boost、Flyback、Forward、Buck — Boost等基本变流器中共模干扰的部分抵消。

在系统中人为地构造两个电位变化幅度相同、相位相反的动态节点，从而使共模干扰得到极大的抑制。

由“构造稳态节点共模EMI抑制技术”，该技术通过在电路中构造稳态节点，同时将Boost电路中的储能电感放置到电源负极与MOSFET的源极之间，避免了开关器件漏极与散热器之间寄生电容对共模干扰的影响，大大减小了传导共模干扰。

二、软开关技术软开关的主要目的是为了降低开关损耗，减小开关应力。

理论上由于开关器件是在零电压／零电流条件下实现开通／关断的，因此采用软开关技术可使电压、电流上升、下降沿变缓，应当比硬开关变流器具有更低的电磁干扰水平。

对于具有相同功率等级和类似设计的Buck、Boost、Flyback软、硬开关电路的EMI性能，认为软开关方式能显著减小传导和辐射EMI发射。

实际上，笼统地讲软开关技术可以减小传导和辐射EMI发射是片面的，因为目前提出的绝大多数无源或有源软开关技术均是毫无例外地引入一个辅助电路(通常是谐振电路)来保证主电路功率器件实现软开关，有些先进拓扑辅助电路中的功率器件也能实现软开关，但是为了实现软开关而引入的辅助电路中谐振电流环路所带来的附加的EMI电平的影响，使得变流器总体的EMI电平可能不一定比电路简单的硬开关变流器低，这常常使人们产生困惑。

实际上，在采用软开关拓扑时，必须对P CB板进行精心布置才能达到设计预期的效果。

除此以外，从EMC设计的角度考虑，采用控制型软开关拓扑可能是较好的选择。

三、调制策略对单相PFC电路的同步PWM、异步PWM、正弦误差滞环PWM、直流误差滞环PWM、PFM工作方式进行分析和实测比较，得出变频的PFM方式有利于减小传导EMI发射的结论。

电磁兼容中差模与共模干扰及抑制技术于　虹(国家计算机外设质检中心,杭州310012)摘　要　本文分析了引起差模和共模干扰现象的原因,提出了测量和确定辐射场源特性的方法,对差模干扰和共模干扰提出了抑制方法。

关键词　电磁兼容　差模干扰　共模干扰一、引起差模与共模干扰的物理原因电磁兼容辐射干扰问题主要来自电路中的电流突变产生的磁场变化或电压突变产生的电场变化;当把距辐射源的距离与波长Κ作比较作为近场与远场区域的分界点(一般把距离νΚ的区域定义为近场区域,把距离µΚ的区域定义为远场区域),若近场范围以磁场为主时,表明它与差模电流有密切关系,而电场与共模电流有密切关系。

电流的变化会引起电压的变化,反之亦然。

但在实际电路中是其中之一占主导地位。

辐射源的阻抗决定着近场是以磁场为主还是以电场为主。

一般来讲,磁场是由仪器中某一局部回路产生的,这些回路可以分解为不同的模式。

电路中的阻抗概念是正确理解问题的一个重要概念,这里所提及的阻抗是指在特定辐射频率下的总的阻抗,这与通常所理解的阻抗概念有所不同。

比如,电路中的连结器常被认为是低阻抗,但在高频条件下由于电路中的感应现象而实际上呈高阻抗。

在一个电路中所有导线变为高阻抗的最常见方式就是线路中接地线显著的感应现象,在有些频率下,地线被感应成为高阻抗状态。

对于整个线路来讲,地线实际上是以高阻抗状态与线路中其它线相串联起来了。

在这种情形下,通过电容耦合形成回流。

低阻场或者由电流产生的场,主要是磁场,在近场处以磁场为主。

低阻场与低阻源相联系,也就是说与差模干扰有密切关系。

二、确定差模与共模干扰的诊断技术低源阻抗引起电流变化的场,这决定了在近场区域以磁场为主,反之亦然,这就是确定辐射是否为差模干扰的基础。

测量场阻的变化采用近场探头和频谱分析仪联合进行,其仪器配置及测试方法见图1所示。

设E∶E场场强; H∶H场场强;P F∶探头性能因子;Z∶场阻抗;则H=V h+P F h-52;E=V e+P F e;Z= 10(e-h) 20;若Z<3778,那么d i d t是主要的,辐射可能是差模;若Z>3778,d v d t是主要的,辐射可能是共模的。

一种共模瞬态干扰抑制电路、隔离器的制作方法（最新版4篇）目录（篇1）一、共模瞬态干扰抑制电路的概念与重要性二、共模瞬态干扰抑制电路的制作方法1.确定共模瞬态干扰的来源与特性2.选择合适的共模瞬态干扰抑制电路3.隔离器的制作方法4.测试与优化共模瞬态干扰抑制电路三、共模瞬态干扰抑制电路的应用场景与效果四、总结与展望正文（篇1）一、共模瞬态干扰抑制电路的概念与重要性共模瞬态干扰抑制电路，是一种用于抑制电子设备中出现的共模瞬态干扰的电路。

共模瞬态干扰是指在电子设备运行过程中，由于外界干扰或者设备内部元件的切换等原因，产生的瞬间电压波动。

这种干扰会对设备的稳定性和可靠性产生影响，因此，共模瞬态干扰抑制电路在电子设备中具有非常重要的作用。

目录（篇2）一、共模瞬态干扰抑制电路的概念与重要性二、共模瞬态干扰抑制电路的制作方法1.器件选择2.电路设计3.测试与验证三、隔离器的制作方法1.器件选择2.电路设计3.测试与验证四、共模瞬态干扰抑制电路和隔离器在实际应用中的作用正文（篇2）一、共模瞬态干扰抑制电路的概念与重要性共模瞬态干扰抑制电路，是一种用于抑制电力系统中瞬态共模干扰的电路。

共模瞬态干扰是指电力系统中出现的一种瞬时电压干扰，其特点是电压的正负波形同时出现，且波形上升和下降时间非常短。

这种干扰会对电力系统中的设备和元器件造成很大的损害，因此，抑制共模瞬态干扰是电力系统中非常重要的一个问题。

二、共模瞬态干扰抑制电路的制作方法共模瞬态干扰抑制电路的制作方法主要包括器件选择、电路设计和测试与验证三个步骤。

1.器件选择在制作共模瞬态干扰抑制电路时，需要选择合适的器件。

常用的器件包括隔离器、滤波器、电容器、电阻器等。

其中，隔离器是最关键的器件之一，其作用是将输入和输出隔离，保护电路不受外部干扰。

2.电路设计共模瞬态干扰抑制电路的设计需要考虑以下几个方面：（1）电路的稳定性：电路应当在共模瞬态干扰出现时保持稳定，不受干扰影响。

共模电感的抑制频率共模电感是一种常用于抑制共模干扰的电子元件，特别适用于差分传输线路中。

在差分传输线路中，共模干扰是指对差分信号线和地线同时产生的电磁干扰。

共模干扰会导致信号失真、降低传输速率、增加误码率等问题。

为了减小共模干扰对传输线路的影响，可以使用共模电感进行抑制。

本文将从共模干扰的原因、共模电感的特性和应用、设计指导等方面对共模电感进行详细介绍。

第一部分：共模干扰的原因共模干扰是由于外界的电磁场干扰、电源的共模噪声、传输线路的不平衡等多种原因引起的。

在差分传输线路中，信号是通过两根相互独立的线传输的，理论上来说共模干扰应该被消除。

然而实际上，由于线路的不完美平衡导致的强共模噪声和与地线之间的较大电容会使得共模干扰成为一种严重的问题。

第二部分：共模电感的特性共模电感是一种特殊的电感器件，它由两个或更多线圈组成。

这些线圈共用一个铁芯，其中一个线圈与差模信号相连接，另一个线圈用于抑制共模干扰。

共模电感的设计原理是利用电感线圈中的磁场互感作用，将共模干扰电流引导至共模电感上产生感应电动势，从而有效地减小共模干扰。

共模电感的主要特性包括：电感值、频率特性、失谐特性和尺寸等。

电感值是共模电感的一个重要参数，决定了它对共模干扰的抑制能力。

频率特性指的是共模电感在不同频率下的阻抗变化情况，一般来说，共模电感在高频时具有较高的阻抗，能更好地抑制共模干扰。

失谐特性是指共模电感在差模信号传输时不会产生明显的影响。

尺寸是共模电感的物理尺寸，一般来说，尺寸越小则占用的空间越小，但是对共模干扰的抑制效果可能会变差。

第三部分：共模电感的应用共模电感广泛应用于差分信号传输领域，如USB、HDMI、以太网等接口标准中。

在这些接口标准中，共模电感用于抑制共模干扰，提高信号的传输质量和可靠性。

此外，共模电感也可以应用于各种数字通信设备、电源滤波器、RF模块等电路，以提高系统的抗干扰能力。

第四部分：共模电感的设计指导设计一个合适的共模电感需要考虑多个因素。

电力电子装置共模电磁干扰分析及抑制技术摘要：电磁干扰问题是电力电子装置在工作过程中经常会出现的一种问题，根据大量的研究发现，电磁干扰问题产生的原因主要与功率开关器件的高速开关动作有关，当功率开关器件产生高速开关动作时，极有可能会引起电力电子装置中电压和电流的瞬间变化，从而也引起了电磁干扰的问题，共模电磁干扰是最常出现的一种电磁干扰。

为了能够有效的解决这一问题，本文主要对电力电子装置共模电磁干扰问题及抑制技术进行了深入分析。

关键词：电力电子装置；共模电池干扰；抑制技术在电力电子装置正常运行的过程中，共模电磁干扰是一种经常出现的问题，这种问题的产生主要与功率开关器件的高速开关动作有关。

共模电磁干扰会对负载的正常工作产生极大的影响，如果共模电磁干扰长时间的存在，那么很有可能将会缩短负载的使用寿命，所以为了保障电力电子装置的正常运行，电力电子装置的维护人员必须对共模电磁干扰这个问题进行深入的分析，然后要采用一定的技术和方法抑制共模电磁干扰现象的出现。

1 电磁兼容概述随着近年来电力电子技术的不断发展，电磁干扰问题已然成为了一个设计电力电子装置时不可忽略的问题。

重视电磁干扰问题主要是基于两点，一是由于电力电子技术正处于快速发展的阶段，许多电力电子装置都在追求高频、高速和高灵敏度的目标，但是在追求这些目标的同时，电力电子装置容易受到电磁干扰的问题也逐渐显现了出来，而且如果不加控制，电磁干扰将会对电力电子装置的正常运行产生严重的影响；二是与过去的电力电子装置相比，目前的电力电子装置的功率容量和功率密度都很大，而且由于电网的分布越来越密集，所以如今的电磁环境已经远远无法与过去相比，在各种因素的共同影响之下，如今的电磁环境已经遭受了一定的污染，这也导致了电磁干扰问题频频出现。

为了能够有效解决电力电子装置共模电磁干扰的问题，首先必须明确一个重要的概念，那就是电磁兼容性的概念。

电磁兼容性描述的是电力电子装置本身的一种性质，可以从以下两个方面进行理解。

共模干扰抑制实例安徽电子科学研究所李浩共模干扰无处不在，一般情况下，消除或抑制共模干扰是设计信号调理电路必须面对的问题。

尤其是针对微弱信号采集调理电路，只有采集妥当的措施才能保证电路具备良好的抑制共模干扰性能，并正常工作。

例如心电采集电路，电路所要采集的是人体不同电位点间的电位差，此电位差正常在8mV以下，典型值为1mV。

人体又通常不可避免的暴露在工频干扰的空间之中，良好的抑制50Hz工频共模干扰是心电采集电路的基本要求之一。

下面以单导联心电采集电路为例，分析共模干扰转化为差模干扰对测量产生影响及右腿驱动电路引入对共模干扰的抑制能力。

单导联包括LA、RA和LL。

LA和RA为I导联检测电极，LL为右腿驱动电极。

心电芯片中集成的仪表放大器本身具有一定的共模抑制能力，但由于所接导联线长度长，线路布局差异等因数，导致差分输入的两端阻抗不能完全对称，较强的共模干扰就会转换为差分干扰进入仪表放大器，造成较大的输出干扰。

心电电路中LL电极实际上是取差分输入端的共模电压经反相后输入到人体，以将差分输入端的共模电压成分抵消或减小。

通过图示分析如下。

（1）理想状态下，无共模干扰，差分输入两端阻抗完全匹配，输出信号完全是两点间电位差。

图1（2）实际情况下，空间存在共模干扰。

图2（3）为便于立即结算等效为下图，如果差分输入两端阻抗完全匹配，一定范围内的共模干扰电压V仍不会对输出产生影响。

图3（4）实际上，差分输入端存在阻抗，如果两端阻抗完全对称，则仍不会对输出产生影响。

图4（5）等效为以下电路便于理解计算，R LA和R RA等效为两个输入端的阻抗，其差异设计为51kΩ（依据YY1139-2013标准），该阻抗的差异主要源自皮肤-电极阻抗不平衡，即同一患者身上连接的两个电极间的阻抗预期变化较大。

如果皮肤-电极阻抗存在不平衡，考虑到任何电极对地的有限阻抗，共模电路将产生差分信号。

共模电压之所以取值10V，也是依据YY1139-2013标准。

什么是共模⼲扰和差模⼲扰？教你如何抑制这两种⼲扰前⾔如果你对EMC有⼀定的了解，你⼀定听过EMC测试主要测两⼤类⼲扰，⼀是传导，⼆是发射。

传导噪声⼜可以分为两⼤类，⼀种是差模噪声，另⼀种是共模噪声。

共模⼲扰与差模⼲扰什么是差模噪声和共模噪声在下图中，表⽰⼀个线路板装在⾦属外壳中，我们具体来具体分析⼀下。

在差分模式噪声中，噪声源出现在电源线两端并与电源构成串联的关系，在图中我们明显可以发现共模噪声电流的⽅向与电源电流的⽅向相同。

那么我们为什么叫它差模电流呢？之所以称为“差模”，是因为输出电流和返回电流的⽅向相反。

差模噪声与共模噪声那么什么是共模噪声呢？共模噪声其实就是通过杂散电容等泄漏的噪声电流通过地返回到电源线的噪声。

之所以称之为“共模”噪声，是因为电源的正（+）侧和负（-）侧上的噪声电流⽅向相同，这样电源线的正负噪声压差为0。

如上所述，⽆论是共模噪声，还是差模噪声，这些类型的噪声是属于传导辐射。

但是，由于噪声电流在电源线中流动，因此仍然会辐射出噪声。

共模噪声和差模噪声的差异由差模噪声引起的辐射电场强度Ed可以使⽤下图中的左边的公式表⽰，Id是差分模式下的噪声电流，r是到观察点的距离，f是噪声频率。

差模噪声会产⽣噪声电流环路，因此环路⾯积S成为影响差模噪声强度的重要因素。

由公式可知，如果其他元素不变，较⼤的环路⾯积，电场强度会更⾼。

由共模噪声引起的辐射的电场强度Ec可以由下图中右边的公式表⽰。

电缆长度L是⼀个重要的影响因素。

计算实例下图中是⼀个计算实例，当然，由于实际应⽤中的线缆⼀般⽐较复杂，⼀般只能定性分析，通过这个例⼦我们可以得出重要的结论，对于相同的噪声电流值，共模噪声引起的辐射⼲扰强度要⼤得多在这个⽰例中，共模噪声⼲扰强度⼤约是差模噪声强度的100倍。

所以在考虑解决辐射的措施时，应记住，应对共模噪声的措施尤为重要。

当然这不是说差模⼲扰就不⽤管了，只是要有侧重点。

计算实例总结总结⼀下，为了减⼩差分模式噪声，我们采取的最基本措施是通过使⽤双绞线电缆来减⼩环路⾯积S，对于共模噪声，尽可能缩短电缆长度。

2008年6月电工技术学报Vol.23 No. 6 第23卷第6期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jun. 2008 基于模拟退火算法的共模电磁干扰抑制技术章勇高1,2蒋有缘1方华松1张凯1（1.华中科技大学电气与电子工程学院武汉 4300742.华东交通大学电气与电子工程学院南昌 330013）摘要共模电磁干扰对消抑制中，检测和补偿电路的滞后响应将大大影响补偿效果。

针对这一问题，提出了数字化闭环控制共模电流并联有源补偿技术，采用共模电流能量作为共模噪声评估指标；研究了共模电流能量与补偿电流滞后时间的关系。

结果表明存在多个局部最小值，提出利用模拟退火算法（SAA）寻找全局最优值的控制策略。

仿真结果表明，SAA能够较好地避免搜索陷入局部最小值，有效地衰减共模噪声能量。

将基于SAA的共模电磁干扰抑制技术应用于单相半桥逆变器，实验结果表明共模电流在10MHz范围内整体下降了10～15dB，有效地抑制了逆变器的电磁干扰水平，证明了该抑制技术是正确和有效的。

关键词：共模电磁干扰抑制共模电流能量全局最优模拟退火算法中图分类号：TM1；TM464Common Mode EMI Suppression Based onSimulated Annealing AlgorithmZhang Yonggao1,2 Jiang Youyuan1 Fang Huasong1 Zhang Kai1(1.Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China2.East China Jiaotong University Nanchang 330013 China)Abstract In common mode electromagnetic interference (EMI) compensatory suppression technique, the delay response of detecting and compensating circuit will impact the effect of common mode current suppression. A parallel active common mode EMI reduction technology with digital closed loop control is presented. A novel evolution measurement for common mode noise using common mode current energy is proposed. The relationship between CM current energy and lag time of compensatory current is studied. A simulated annealing algorithm is used to search global optimum of common mode current energy. Simulation results show that common mode EMI suppression technology based on simulated annealing algorithm (SAA) can avoid trapping into local minimal energy values and reduce common mode current energy efficiently. The proposed technology is applied in a single-phase half-bridge inverter. Experimental results show common mode current is attenuated 10～15 dB in the range of 10MHz, and EMI level of inverter is suppressed efficiently. It is proved that suppression method based on simulated annealing algorithm is valid and effective.Keywords：Common mode EMI suppression, common mode current energy, global optimization, simulated annealing algorithm国家自然科学基金（50407011）和华东交通大学校立科研基金（06ZKDQ03）资助项目。

共模干扰用磁环
共模干扰是指在电路中同时存在于地线或电源线上的干扰信号，容易引起电子设备的故障或降低信号传输质量。

为了减少共模干扰，常常使用磁环来处理。

磁环是由磁性材料制成的环形物体，可用于抑制电磁干扰。

在电路中，可以将信号线通过磁环穿过，使其被磁环所包围。

当共模干扰信号通过信号线时，由于磁环的磁场作用，共模信号会被降低或抑制，从而防止共模干扰信号的传播。

磁环的材料、尺寸和形状都会影响其抑制共模干扰的效果。

一般来说，磁性材料的导磁率越高，对共模干扰的抑制效果越好。

此外，磁环的内径和外径也会影响其抑制效果，一般选择合适的磁环尺寸可以提高共模干扰的抑制效果。

在实际应用中，磁环可用于电源线、信号线等电路中，以抑制共模干扰，提高设备的性能和可靠性。

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