Cada vez que conecta un dispositivo a una fuente de alimentación, existen dos tipos de corrientes conducidas a través del cable de alimentación: corrientes de modo diferencial y corrientes de modo común. La suma de tales corrientes se mide durante una prueba de emisiones realizada y su espectro se compara con límites.
Las corrientes de modo diferencial son aquellas generadas normalmente por el dispositivo para alimentar el dispositivo. También pueden denominarse corrientes de alimentación, que en términos generales pueden estar compuestas por frecuencias bajas (es decir, 50/60 Hz) y frecuencias altas (es decir, 100 KHz + armónicos de una conmutación). circuito).
Figura 1. Corrientes en modo diferencial en la prueba de emisiones realizada
Las corrientes de modo común generalmente se descuidan debido solo a los parámetros parásitos de todo el sistema, no solo a los del dispositivo en sí.
Considere esta pregunta: ¿Recuerda la señal de 50/60 Hz que ve en el osciloscopio cuando toca la sonda con el dedo? Se debe a un fenómeno similar a las corrientes de modo común: una fuente genera un campo (50 / 60Hz de los cables del edificio) que a través de parámetros parásitos se acopla con su cuerpo, que a su vez conduce el acoplado. voltaje a la sonda y el alcance.
El alcance se acopla nuevamente a la línea pública a través de sus parámetros parásitos internos y cable de alimentación. Al final, se genera un bucle grande que puede conducir una pequeña corriente determinada por la arquitectura de los dispositivos en el sistema, los parámetros parásitos asociados y las fuentes de señal en el sistema (voltaje de los cables del edificio y las tensiones de los circuito dentro del alcance).
Figura 2. La medida de la señal producida al tocar la sonda con un dedo.
Una situación similar ocurre durante la prueba de emisiones conducidas. Ambas líneas del suministro principal pueden conducir una corriente en la misma dirección que se acopla con el chasis del EUT en RF. El chasis está conectado al cable de tierra que en este esquema funciona como una ruta de retorno para tales corrientes de modo común, creando un bucle.
Las corrientes de modo común también pueden estar presentes si el UT no está conectado a tierra o no tiene un chasis conductor, porque el circuito interno del EUT puede acoplarse directamente al plano de tierra debajo del propio EUT.
Figura 3. Corrientes en modo común en la prueba de emisiones realizada.
El receptor mide la voltaje a través de la impedancia de 50 Ω presentada en RF por el LISN en cada fase. Sumando las corrientes de modo diferencial y común, las señales medidas resultantes en el receptor son:
-
VFASE 1 = 50Ω ∙ (yoCM + IMD)
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VFASE 2 = 50Ω ∙ (yoCM - IMD)
Por lo general, estos voltajes se miden en el receptor como dBuV para compararlos con los límites proporcionados por las regulaciones EMC, como se ilustra anteriormente.
Técnicas de reducción de ruido
Cada dispositivo requiere algún tipo de filtrado en el puerto de red para reducir las corrientes diferenciales y de modo común en el LISN, manteniendo así el ruido total medido por debajo de los límites.
Figura 4. Filtro EMI CA / CC de uso general. Imagen cortesía de la hoja de datos SCHAFFNER FN2020
Un esquema muy común para el filtrado es el que se presenta en la Figura 4. condensadores a través de las fases (Cx-1 y Cx-2) en RF presentan una baja impedancia que funciona como filtros para corrientes de modo diferencial. En cambio, el condensadores Cy entre cada fase y la conexión a tierra PE, cumplen la función de cortocircuitar las corrientes de modo común a la conexión a tierra evitando que lleguen a las fases LISN, por lo que funcionan como filtros de modo común.
L es un estrangulador de modo común, una especie de transformador en el que cada devanado está en serie con cada línea. Para las corrientes que tienen la misma dirección (modo común), la impedancia presentada es muy alta y L funciona como filtro. Por el contrario, para las corrientes que tienen direcciones opuestas (modo diferencial), la impedancia presentada es muy baja y el efecto de L es despreciable.
En torno a este esquema común, existen muchas variantes y los diseñadores trabajan para adaptar la etapa de filtrado al caso específico del dispositivo.