传导噪声干扰下的差模和共模分析

传导噪声干扰，又分为差模干扰与共模干扰两种。差模干扰是两条电源线之间（简称线对线）的噪声，主要通过选择合适的电容(X电容)，差模线圈来进行抑制和衰减。共模干扰则是两条电源线对大地（简称线对地）的噪声，主要通过选择合适的电容（Y电容），和共模线圈来进行抑制和衰减。我们常见的低通滤波器一般同时具有抑制共模和差模干扰的功能。

差模干扰:简单的说就是线对线的干扰。根据这个差模的原理图分析。UDM就是差模电压，IDM就是差模电流。IDM大小相同，方向相反。

差模干扰产生的原因

差模干扰中的干扰是起源在同一电源线路之中(直接注入).如同一线路中工作的电机,开关电源，可控硅等，他们在电源线上所产生的干扰就是差模干扰。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.）

滤除差模干扰主要采用差模电感和差模电容。

差模电感原理是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。线圈特性低频率低阻抗高频率高阻抗决定了在高频时利用它的高阻抗衰减差模信号。当频率为50Hz时，线圈阻抗接近于0，相当于一根导线，不起任何衰减作用。当频率为500kHz时，阻抗达到5k欧,而理想状态下，此时负载阻抗一般考虑为50欧，这时差模线圈分得99%的差模干扰电压，而负载只有1%的差模干扰电压，同时电流也有很大衰减。

差模电容原理是电容特性低频率高阻抗高频率低阻抗。滤波器利用电容在高频时它的低阻抗短路掉差模干扰。当频率为50Hz时，电容阻抗趋近于无穷大，相当于短路，不起任何衰减作用。当频率为500kHz时，电容阻抗很小,差模负载的电流衰减为趋近于0，电容使得差模干扰下降了30dB。

共模干扰就是共同对地的干扰，这张共模原理图，UPQ就是共模电压，ICM1ICM2就是共模电流。ICM1ICM2大小不一定相同，方向相同。

共模干扰产生的原因很多，主要原因有以下几点。
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。（原理是交变的磁场产生交变的电流，由于地线-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）
3.接地电压不一样。也就是说地电位差异引入共模干扰。
4.也包括设备内部电线对电源线的影响。

共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏，这种共模干扰可为直流、亦可为交流。

如何滤除共模干扰(共模线圈共模电容)
共模线圈，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，因为差模线圈在滤除干扰的同时，还会一定程度的增加阻抗，而共模线圈对方向相反的电流基本不起作用，所以我们在能够满足特性的前提下，一般很少使用差模线圈。

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。