原创 电磁兼容中的重要概念-----共模电流和差模电流

1. 差模电流和共模电流<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

关于辐射的一个重要基本观念是“电流导致辐射，而非电压”。静态电荷产

生静电场，恒定电流产生磁场，时变电流即产生电场又产生磁场。

在任何电路中都存在共模电流和差模电流。

一般来说，差分模式信号携带数据或有用信号（信息）。共模模式是差分

模式的负面效果。

2. 差模电流

大小相等，方向（相位）相反。

由于走线的分布电容、电感，信号走线阻抗不连续，以及信号回流路径流

过了意料之外的通路等，差模电流会转换成共模电流。

3. 共模电流

大小不一定相等，方向（相位）相同。

设备对外的干扰多以共模为主，差模干扰也存在，但是共模干扰强度常常

比差模强度的大几个数量级。

外来的干扰也多以共模干扰为主，共模干扰本身一般不会对设备产生危害，

但是如果共模干扰转变为差模干扰，干扰就严重了，因为有用信号都是差

模干扰。

4. 共模电流和差模电流的磁场分布

差模电流的磁场主要集中在差模电流构成的回路面积之内，而回路面积之

外的磁力线会相互抵消；而共模电流的磁场，在回路面积之外，共模电流

产生的磁场方向相同，磁场强度反而加强。

这个概念非常重要，PCB的很多EMC设计都遵循这个规则。

5. 差模辐射何共模辐射场强计算公式

共模辐射场强： E =1.26× I × L × f / r

其中： I为共模电流强度；L为共模电流路径长度；f为共模电流频率；

r为测试点距离共模路径的距离。

差模辐射场强： E = 6 .2 × I × A× f 2/ r

其中： I为差模电流强度；A为差模电流环路面积；f为差模电流频率；

r为测试点距离差模环路的距离。

7. 总结：

在线路板上抑制干扰的途径有：

1、 减小差模信号回路面积；

2、 减小高频噪声电流（滤波、隔离及匹配）；

3、 减小共模电压（接地设计）。