차동 모드 대. 공통 모드 전도 방출

업데이트: 3년 2023월 XNUMX일

장치를 전원 공급 장치에 연결할 때마다 전원 케이블을 통해 전도되는 전류에는 차동 모드 전류와 공통 모드 전류의 두 가지 유형이 있습니다. 이러한 전류의 합은 전도 된 방출 테스트 중에 측정되며 그 스펙트럼은 한계와 비교됩니다.

차동 모드 전류는 일반적으로 장치에 전원을 공급하기 위해 장치에서 생성되는 전류입니다. 일반적으로 저주파(예: 50/60Hz)와 고주파(예: 100KHz + 스위칭의 고조파)로 구성될 수 있는 공급 전류라고도 합니다. 회로).

 

그림 1. 전도 방출 테스트의 차동 모드 전류

 

공통 모드 전류는 일반적으로 장치 자체뿐만 아니라 전체 시스템의 기생 매개 변수로 인해 무시됩니다.

다음 질문을 고려하십시오. 손가락으로 프로브를 만질 때 스코프에 표시되는 50 / 60Hz 신호를 기억하십니까? 이는 공통 모드 전류와 유사한 현상 때문입니다. 소스는 기생 매개 변수를 통해 신체와 결합하는 자기장 (건물 케이블에서 50 / 60Hz)을 생성하여 차례로 결합 된 전압 프로브와 스코프에. 

스코프는 내부 ​​기생 매개변수와 전원 케이블을 통해 다시 공용 회선에 연결됩니다. 결국 시스템의 디바이스 아키텍처, 관련 기생 매개변수 및 시스템의 신호 소스에 의해 결정되는 작은 전류를 전도할 수 있는 큰 루프가 생성됩니다(전압 건물 케이블 및 전압의 회로 범위 내).

 

그림 2. 손가락으로 프로브를 만질 때 생성되는 신호의 측정 값.

 

전도 방출 테스트 중에 유사한 상황이 발생합니다. 주 전원의 두 라인은 RF에서 EUT의 섀시와 연결되는 동일한 방향으로 전류를 전도 할 수 있습니다. 섀시는이 방식에서 이러한 공통 모드 전류에 대한 복귀 경로로 작동하여 루프를 생성하는 접지 케이블에 연결됩니다.

공통 모드 전류는 UT가 접지에 연결되어 있지 않거나 전도성 섀시가없는 경우에도 존재할 수 있습니다. EUT의 내부 회로가 EUT 자체 아래의 접지면에 직접 연결될 수 있기 때문입니다.

 

그림 3. 전도 방출 테스트의 공통 모드 전류.

 

수신기는 다음을 측정합니다. 전압 각 위상에서 LISN에 의해 ​​RF에 제시된 50Ω 임피던스에 걸쳐. 차동 및 공통 모드 전류를 합하면 수신기에서 측정된 결과 신호는 다음과 같습니다.

  • V1 단계 = 50Ω ∙ (나는CM + I디엠)

  • V2 단계 = 50Ω ∙ (나는센티미터 - I디엠)

일반적으로 이러한 전압은 앞에서 설명한대로 EMC 규정에서 제공하는 한계와 비교하기 위해 수신기에서 dBuV로 측정됩니다. 

 

소음 감소 기술

각 장치는 LISN에서 차동 및 공통 모드 전류를 줄이기 위해 메인 포트에서 일종의 필터링을 필요로하여 총 측정 된 노이즈를 한계 이하로 유지합니다.

 

그림 4. 범용 AC / DC EMI 필터. 이미지 제공 : SCHAFFNER FN2020 데이터 시트

 

매우 일반적인 필터링 방식은 그림 4에 제시된 방식입니다. 커패시터 RF에서 위상(Cx-1 및 Cx-2)에 걸쳐 차동 모드 전류에 대한 필터로 작동하는 낮은 임피던스를 나타냅니다. 대신, 커패시터 각 위상과 접지 연결 PE 사이에서 공통 모드 전류를 접지 연결로 단락시켜 LISN 위상에 도달하지 않도록 하는 역할을 하므로 공통 모드 필터로 작동합니다.

L은 공통 모드 초크, 각 권선이 각 라인과 직렬로 연결된 일종의 변압기입니다. 동일한 방향 (공통 모드)을 갖는 전류의 경우 제시된 임피던스는 매우 높고 L은 필터 역할을합니다. 반대로 방향이 반대 인 전류 (차동 모드)의 경우 제시된 임피던스는 매우 낮고 L의 효과는 무시할 수 있습니다.

이 일반적인 체계에는 많은 변형이 있으며 설계자는 필터링 단계를 장치의 특정 경우에 맞게 조정합니다.