PCB设计与传导式EMI：差模与共模噪声解析

"该资源是关于EMI/EMC设计讲座的第三部分，重点讨论了传导式EMI的测量技术和PCB上的共模差模信号设计。内容涵盖了传导噪声的类型，包括差模和共模噪声，以及它们对PCB的影响和来源。" 在电磁兼容（EMC）和电磁干扰（EMI）设计中，传导式EMI是一个关键考虑因素，特别是对于电子设备的电源线和I/O接口。传导噪声通过电源线和连接线传播，可能影响设备的性能和合规性。本次讲座详细阐述了这一主题。 传导式EMI分为差模和共模两种形式。差模噪声，即对称模式，发生在两条电源线之间的电流流动，通常是反向的，如图1(a)所示，这种模式通常携带有用的信号。相比之下，共模噪声，也称为不对称模式或接地泄漏模式，发生在所有电源线上的电流方向相同，如图1(b)所示，它通常被视为不期望的副产品，是EMC问题的主要来源。 共模噪声主要由杂散电容的不当接地引起。在图2中，L代表“有作用”或“相位”，N表示“中性”，E表示“接地线”，EUT表示“测试中的设备”。图中的接地符号遵循国际电工委员会（IEC）的“有保护的接地”标准。差模噪声源通过L和N线对产生电流，而共模噪声则涉及到整个系统的接地路径。 电源供应电路中的交流工作电流，与噪声电流相互作用，这些噪声电流会随交流电的周期变化。理解并控制这些噪声的产生和传播是设计高效EMC策略的关键。在PCB设计中，正确处理共模和差模信号，包括选择合适的滤波器、正确的布线策略以及有效的接地设计，都是减少传导式EMI的关键步骤。 为了确保设备符合EMI/EMC标准，工程师需要掌握如何测量和分析传导式噪声。这包括使用适当的测量设备，如示波器、电流探头和频谱分析仪，以及理解和应用相关的国际标准，如IEC标准，以确保设备在实际操作环境中的兼容性。 这个EMI/EMC设计讲座的第三部分提供了深入的传导式EMI测量技术知识，帮助设计者理解和解决在PCB设计中遇到的共模和差模噪声问题，以提升电子产品的电磁兼容性能。