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PCB设计中地线干扰抑制方法详解

2014-01-157810安规与电磁兼容网

5. 共模扼流圈隔离

共模扼流圈并非像隔离变压器、光电耦合器、电磁继电器那样属于隔离器件,这些器件中被隔离的两端,通过磁、光、机械进行信号的传输,但是共模扼流圈在电磁兼容领域的应用时,主要是为了让共模电感像隔离器件那样将共模干扰隔离在共模扼流圈输入/输出的两端,因此,在EMC领域,一般也将共模扼流圈与隔离变压器、光电耦合器、电磁继电器一样,用为隔离器件。

共模扼流圈由铁氧体磁芯、线圈La、 Lb,以及固定架组成,两个线圈绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同(绕制反向),如下图所示:


图5 共模扼流圈高频隔离

这样,当电路中的正常电流流经共模电感时,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(少量因漏感造成的阻尼);当有共模电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,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。

二、公共阻抗耦合干扰抑制方法

消除公共阻抗耦合的途径或方法有两个:一是减小“公共地”地线部分的阻抗,这样公共地线上的电压也随之减小,从而控制公共阻抗耦合。另一个是通过适当的接地方式避免容易相互干扰的电路共用地线,一般要避免强电电路、弱电电路共用地线,数字电路和模拟电路共用地线。

减少“公共地”地线阻抗核心问题是减小地线的电感,包括使用扁平导体做地线、用多条相距较远的并联导线做接地线。

对于印制电路板而言,在双层板上布地线网络能够有效地减小地线阻抗,在多层板上专门用一层做地平面。但是通过选择适当的接地方式也可有效的消除公共阻抗的耦合干扰。

电气电子设备的接地方法主要有:单点接地、多点接地、混合接地、浮地。一般会根据电路类型、系统工作频率、工作电流等选择一个合适的接地方法,来抑制或减小共地阻抗干扰。

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