為什么共模電流是EMI主要原因?
要回答這個問題,從共模輻射和差模輻射的發(fā)射模型公式可以清楚地看出,共模輻射的能量要強(qiáng)得多,但這還不足以讓我們對“為什么共模電流是EMI的主要原因”這個問題有更深的理解,因為這只是從最終的能量。
簡單的模型不能反映實(shí)際情況中共模差電流的實(shí)際輻射。我們沒有看到共模電流是如何產(chǎn)生的,也沒有看到為什么共模電流更容易輻射,所以我們沒有嚴(yán)格回答上述問題。
以下內(nèi)容是基于小編對共模電流的重新認(rèn)識,即“共模電流是電路中的任何電流(難以控制的電流),除了我們想要的路徑流動的電流”。
首先,差模電流是什么?相對而言,它是我們可以控制的電流。更準(zhǔn)確地說,它是我們可以控制其返回路徑的電流。例如,對于典型的時鐘信號,我們可以通過設(shè)置一個完整的參考位置來控制信號電流的路徑,從而控制整個回流區(qū)域。在這個可控的回流區(qū)域中,電流是差模電流。
根據(jù)差模輻射模型和實(shí)際試驗,回流面積是輻射強(qiáng)度和輻射強(qiáng)度的最關(guān)鍵因素回路面積,就不容易輻射出去。這就是為什么整個EMI在測試中,差模電流不是主要原因。
接下來,我們將回答共模電流是如何產(chǎn)生的,以及為什么它更容易輻射(解釋某些情況,不包括其他情況)。作者是從差模電流轉(zhuǎn)換共模電流的角度出發(fā)的,也可以說大部分共模電流是從差模電流轉(zhuǎn)換的。
當(dāng)差模電流在PCB在中間流動時,由于寄生參數(shù)(不可避免)的存在或PCB如果參考層不完整,串?dāng)_耦合等因素肯定會發(fā)生“分流”情況。假設(shè)原信號電流為10mA,事實(shí)上,在我們期望的回流路徑中,電流可能只有9mA,那么另外的1mA電流是沿著其他路徑留回驅(qū)動端。這條路徑必然會增加這部分的回流面積?;亓髅娣e是EMI所以共模電流自然更容易引起輻射,即使電流很小。
上圖為由于PCB參考地不完整造成的不可預(yù)期回流路徑增大環(huán)路面積
對共模電流的新認(rèn)識非常有利于我們解決實(shí)際問題EMI公共和有效的想法。我們可以更好地理解為什么要減少串?dāng)_,為什么要設(shè)置參考層,為什么要包地,為什么要減少回路阻抗。
因此,除了正常的信號流動路徑外,還要努力消除任何路徑EMI重要思想。