干扰的方式与类型

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干扰的方式与类型

   电源干扰可以以“共模”或“差模”方式存在。“共模”干扰是指电源对大地，或中线对大地之间的电位差。有时也称为纵横干扰、不对称干扰或接地干扰，这是载流导体与大地之间的电位差。

   “差模”干扰存在于电源相线与中线之间，对于三相电路来说，还存在于相线与相线之间。有时也称为常模干扰、横模干扰或对称干扰。

   两种干扰模式的区别是十分重要的，因为对共模干扰是不能用差模的方式来解决的，反之亦然。

   干扰类型可以从持续期很短的尖峰干扰到完全失电之间进行变化。其中也包括电压变化（如电压的跌落、浪涌与中断）、频率变化、波形失真（电压的或电流的）、持续噪声或杂波，以及瞬变等。

表4()
中的几种干扰，能够通过电源进行传输并造成设备的破坏或影响其工作的主要是电快速瞬变脉冲群和浪涌冲击波，而静电放电等干扰只要电源设备本身不产生停振、输出电压跌落等现象，就不会造成由电源引起的对用电设备的影响。

   良好的电源设计应使电源在较恶劣的电磁环境中本身能正常工作，同时应对电源线中的各种脉冲干扰有较好的抑制作用。

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抑制干扰的方法

   一般的干扰抑制方法有以下几种：

   （1）在电源的输入端加入线路滤波器。如图1所示。

   其中L1和L2的线圈同方向绕在同一磁芯上，这两个电感对于差模电流和主电流所产生的磁通是互相抵销的，因此不会引起磁芯的饱和。而对于共模电流则可以反映为很大的电感，以便获得最大的滤波效果，所以又称为共模电感。

   Cx电容被用来衰减差模干扰，CY电容用于衰减共模干扰。R用于消除可能在滤波器中出现的静电积累。

   电源滤波器主要用于抑制30MHz以下频率范围的噪声，而对于脉冲干扰，其谐波频率往往高达上百兆赫，实际使用下来其效果往往并不明显。例如某研究机构对20种电源滤波器的抑制浪涌波的能力进行了测试，超过20dB的仅有4种，甚至有的会在输出端产生振荡。

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（2）采用带屏蔽层的变压器

   由于共模干扰是一种相对大地的干扰，所以它主要通过变压器绕组间的耦合电容来传递。如果在初、次级之间插入屏蔽层，并使之良好接地，便能使干扰电压通过屏蔽层旁路掉，从而减小输出端的干扰电压。屏蔽层对变压器的能量传输并无不良影响，但影响了绕组间的耦合电容。图2画出了带屏蔽层的隔离变压器的共模干扰通路。从图2中可以看到要使共模衰减量大，只要变压器屏蔽层接地阻抗小，便能奏效。理论上带屏蔽层的变压器能使衰减量达到60dB左右。但实际使用后可以发现，对于尖峰干扰有抑制，其效果也不十分明显。

   （3）压敏电阻、气体放电管、TVS管、固体放电管等吸波器件。这类器件都有共同的特点，即在阈值电压以下呈现高阻抗，而一旦超过阈值电压，则阻抗便急剧下降，因此对尖峰电压都有一定的抑制作用，但也有各自的局限性，例如气体放电管的响应速度较慢，压敏电阻的电流吸收能力又不够大，TVS管和固体放电管的阈值电压一般仅为300V～400V