传导噪声分析技术在滤波器中的应用

传导发射是电磁兼容设计中的重要问题之一。为了满足标准中对传导发射限制的要求，通常使用EMI滤波器来抑制电子产品产生的传导噪声。快速选择或者设计一个满足需要的滤波器是解决问题的关键。传导噪声分析技术包括共模噪声、差模噪声分析，共模阻抗、差模阻抗分析，这是滤波器设计的基础。

共模噪声和差模噪声

传导噪声根据传输特性产生分成两类：差模噪声和共模噪声。差模噪声是当两条电源线的电流方向互为相反时发生的，而共模噪声是当所有电源线的电流方向相同时发生的，如图1所示。一般而言，共模是最大难题，这是由杂散电容的不当接地造成的。

图1 共模噪声和差模噪声

如果存在不等值的负载或线路阻抗，就会将共模电流转换成部分共模电流和部分差模电流。当电源系统给电路供电时，如果电路具有不等值的阻抗，而且电源的输出存在共模噪声时，共模噪声将差动方式作用于电路，电路可能会发生错误。所以，在产生共模电流时，就要首先降低共模噪声，其次是均衡阻抗。此外，由于共模和差模的特性，共模电流的频率会比差模的频率大。因此，共模电流会产生很大的射频辐射，而且会和邻近的组件和电路发生感性与容性的耦合。在实际电源电路里，差模噪声很像是一个电压源，共模噪声比较像一个电流源，这使得共模噪声更难被消除。共模噪声和所有的电流源一样，需要有一个流动路径存在。因为它的路径包含底盘，所以外壳可能会变成一个大型的高频天线。

共模噪声和差模噪声分析

在电磁兼容实验室，人们借助LISN和接收机完成传导发射的测试，测试结果将给出电源线上的总噪声特性。

图2是使用LISN测试电源噪声的示意图，由于LISN输出使用标准50Ω阻抗。因此两路LISN分别得到噪声电压：

图2 LISN测试示意图

VL=25xIcm+50xIdm

VN=25xIcm-50xIdm