什么是差模干扰、共摸干扰？

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一、差模、共摸干扰的概念
  Z4 h" _" R! ?( q% _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。
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1、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。

2、共摸干扰（Common- 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；

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* f7 z5 J( k, E: q, \2 x! m% C5 Y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"。

3 n5 x3 g3 }* a* q! s1 }4 ], V二、存在的方式
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1、存在于电源线路中

# b, d* \- b3 u. k( d0 E( J' K如下图所示的，当市电中L进，N出构成大小相同、方向相反的线路，就会产生差模干扰；而当L、N相对于大地，产生方向相同，大小不一的线路时，就会产生共摸干扰。



! e( i& W3 D  F6 A2、存在于通信线路中
* J6 q& ~, ~( w6 h+ d  L
/ ?& T2 T! C* D（1）、以RS485电路为例，由于485通信是以差分电压形式传输，因此是一种方向相同，大小不一的信号，主要是产生共摸干扰。
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, U& s% {2 r. J- v; C

% ~7 Z& K) h- e. j0 `: ^（2）、以RS232电路为例，232通信是采用全双工方式，通信线路上一条信号线，一条信号返回线，符合产生差模干扰的条件；由于这种通信方式，导致抗干扰能力差，外部出现共摸干扰时，很容易影响到传输信号，所以在接口保护上，既要做到差模干扰防护，又要做到共摸干扰防护；但是共摸干扰是主要影响源，即做到共摸防护，也就做到了差模防护。



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' k6 Z9 ?0 r2 O  j8 j8 Z! V 三、如何消除电源线路中差模、共摸干扰？

% J5 c6 s  J0 t. J6 B& ]做差模、共摸干扰防护，一方面可防止外部信号对电路本身的影响，另一面是防止电路本身对外部线路的影响；在某些电路中，主要以共摸干扰防护为主，因为大部分外部干扰为共摸干扰，做好了共摸防护，也就做好了差模防护。
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% ?3 O" L: R( G( d/ M8 ~# n1、针对电源中的差模干扰消除方式



" s: Y& c; K) j! D1 j( j. U当干扰信号频率越高时，Zc越小，效果越明显，而低频时电路不受任何影响。（电容C的容量大致是0.01-0.47uF）

1 q& f/ N0 g5 }0 Q2、针对电源中的共摸干扰消除方式

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7 W. ^4 _/ [3 F, u0 T
- p: s' B6 y" }* b7 n（1）、共摸电感的作用：


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) B4 J+ K8 N2 x7 t, B: a当电路中的正常电流通过时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响（和少量因漏感造成的阻尼）；当共模电流流过线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈类产生同向的磁场而增大线圈的阻抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流达到滤波的目的。

* S7 K: G4 X" K& X/ x（2）、共摸电容的作用：
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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性，使高频干扰电路短路，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。
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消除共模干扰的方法包括：
       1.采用双绞线并有效接地。
       2.强电场的地方还需要采用度锌管屏蔽。
5 f; w! n( ?( M2 y       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.不要和电控所共用同一个电源。
       5.采用线形稳压电源或高品质的开关电源（纹波干扰小于50mV）
1 m9 C( k: q: x+ f! O) X1 ?      6.采用差分式电路
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  j4 [5 [" K9 b. e4 B  X. d, X（3）、漏感电流的计算：
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# `* H  f) ~) ^4 J) [! f' S
% {; S3 h8 A2 K# b, {7 `其中两条红线是火线和零线N的共模干扰电流回路，称为漏感电流回路。
9 Y7 X2 S0 o( Z' TL相对于N为220V，外壳如果不接地，存在110V的电压
对地漏电流计算：
9 P/ ~. X5 W* V7 L7 ~1 SIcd=2*pi*f*C*Uc
其中Icd为漏电流；f为电网频率；
, i. z2 y+ [" ~0 UIcd=ICYL+ICYN
: A2 o0 `0 ]# R& |; v- Q' r=50*110*2*3.1415926*(2200p)*2
=0.15mA
& y8 J2 p' l/ f% q1 H漏电流与C成正比，这样安全性高（但是C取的太小，漏电流太小又起不到消除干扰的目的），一般为几百微安到几毫安。
接地线的电阻越高，使用者面临的风险越大，如果一个人触碰了破损接地线的设备，漏电流将流经人体到达大地。
! }) t: l# ]% R: T0 M& V! S
0 `4 ~+ k$ d8 V: E7 S$ ^（4）、放电电阻的选择：
7 O  D0 I2 O" u$ C3 d3 z+ E


' @( {2 o, a% a/ n上图R为放电电阻，可将C1上积累的电荷放掉，避免因电荷积累而影响滤波特性，断电后还能使电源的进电端不带电，保证使用的安全性；电阻大小可根据输入电压的范围，从而计算回路电流大小进而选择电阻的阻值和功率。
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四、如何消除通信线路中差模、共摸干扰？

1、针对通信线路中的共摸干扰消除方式

( G4 R, f3 M# b7 t  s, E9 Q（1）、RS485接口电路
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原理同电源的共摸干扰消除方式，这里只简单讲解一下各个元器件的作用，上图中的C1、C2为共摸电容，L1为共摸电感，D4（气体放电管）、PTC1、PTC2（热敏电阻）以及D1、D2、D3（瞬态抑制二极管）为防护器件，主要防护雷击、浪涌电压、浪涌电流的。
6 V3 u8 C6 u8 a' R& R9 P
! J  d9 o8 S: `# h% o4 {  @（2）、RS232接口电路
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上图中的，C1、C2为共摸电容，L1、L2为共摸电感；D1、D2为防护静电的，R1、R2为限流电阻。

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争当小能手

学习学习

zbb

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wlof

学习了

dazuliuk

讲得很好很好的。

叶大人

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