传导式EMI的测量技术解析

　　传导发射（conducted Emission）是指部分的电磁（射频）能量透过外部缆线（cable）、电源线形成传导波发射出去。本文介绍经由电源线的传导发射。 差模和共模噪声 「传导式EMI」可以分成两类：差模（Differential mode；DM）和共模（Common mode；CM）。差模也称作「对称模式（symmetric mode）」或「正常模式（normal mode）」；而共模也称作「不对称模式（asymmetric mode）」或「接地泄漏模式（ground leakage mode）」。

　　由EMI产生的噪声也分成两类：差模噪声和共模噪声。简而言之，差模噪声是当两条电源供应线路的电流方向互为相反时发生的，如图1（a）所示。而共模噪声是当所有的电源供应线路的电流方向相同时发生的，如图1（b）所示。一般而言，差模讯号通常是我们所要的，因为它能承载有用的数据或讯号；而共模讯号（噪声）是我们不要的副作用或是差模电路的‘副产品’，它正是EMC的最大难题。

　　从图一中，可以清楚发现，共模噪声的发生大多数是因为杂散电容（stray capacitor）的不当接地所造成的。这也是为何共模也称作‘接地泄漏模式’的原因。

　　在图二中，DM噪声源是透过L和N对偶线，来推挽（push and pull）电流Idm。因为有DM噪声源的存在，所以没有电流通过接地线路。噪声的电流方向是根据交流电的周期而变化的。

　　电源供应电路所提供的基本的交流工作电流，在本质上也是差模的。因为它流进L或N线路，并透过L或N线路离开。不过，在图二中的差模电流并没有包含这个电流。这是因为工作电流虽然是差模的，但它不是噪声。另一方面，对一个电流源（讯号源）而言，若它的基本频率是电源频率（line frequency）的两倍----100或120Hz，它实质上仍是属于直流的，而且不是噪声；即使它的谐波频率，超过了标准的传导式EMI之限制范围（150 kHz to 30 MHz）。然而，必须注意的是，工作电流仍然保留有直流偏压的能量，此偏压是提供给滤波抗流线圈（filter choke）使用，因此这会严重影响EMI滤波器的效能。这时，当使用外部的电流探针来量测数据时，很可能因此造成测量误差。