공통 모드와 차동 모드 EMC 노이즈
EMC 엔지니어는 커먼 모드와 차동 모드 노이즈를 구분하여 올바른 필터링 방식을 선택해야 합니다.공통 모드 노이즈는 두 전원 컨덕터에서 같은 방향으로 흐르고 차동 모드 노이즈는 신호와 같이 반대 방향으로 흐릅니다.각 모드에는 서로 다른 필터 토폴로지 (CM 노이즈용 공통 모드 초크, DM 노이즈용 커패시터) 가 필요합니다.
커먼 모드 (CM) 노이즈
공통 모드 잡음은 접지를 기준으로 두 도체 모두에서 동일한 진폭의 동위상 잡음으로 나타납니다.L과 N (또는 신호선 모두) 모두 동일한 간섭 신호를 전달합니다.CM 노이즈는 안테나 역할을 하는 케이블과 쉽게 결합되기 때문에 주로 EMC의 주요 장애 모드입니다.
Advantages
- 두 도체 주위의 CM 전류 프로브로 식별 가능
- CMC (공통 모드 초크) 로 효과적으로 필터링
- Y 커패시터 (라인-투-그라운드) 는 CM 노이즈를 감쇠시킵니다.
Disadvantages
- CM 노이즈에는 접지 레퍼런스가 필요합니다. 플로팅 회로는 심각한 CM 문제를 일으킬 수 있습니다.
- 긴 케이블은 CM 안테나 역할을 합니다. 30dBm 이상의 CM 전류로 인해 FCC 장애가 발생할 수 있습니다.
- 스위칭 공급 리턴 전류는 주로 CM입니다.
When to use
FCC/CE 방사 또는 전도성 방출 실패 시, 특히 스위칭 주파수의 고조파에서 CM 노이즈를 해결합니다.전도 방출을 위한 첫 번째 해결책으로 CM 초크를 사용하십시오.
디퍼런셜 모드 (DM) 노이즈
차동 모드 노이즈는 원치 않는 신호처럼 두 도체 사이의 반대 극성 노이즈로 나타납니다.스위칭 리플 전류 (벅 컨버터의 인덕터 리플 전류) 는 주로 DM입니다.DM 노이즈는 낮은 주파수에서 전도성 방출의 주요 원인입니다.
Advantages
- 라인 전체의 커패시터로 필터링 (AC 시스템의 X 커패시터)
- 각 도체의 직렬 인덕터는 DM 노이즈를 줄입니다.
- CM 노이즈보다 모델링 및 계산이 더 쉬움
Disadvantages
- DM 필터 커패시터는 누설 전류 안전 요구 사항 (AC 주전원) 에 의해 제한됩니다.
- 고주파에서 DM 커패시터의 기생 인덕턴스는 감쇠를 제한합니다.
- DM 초크는 플럭스 제거 요구 사항으로 인해 CM 초크보다 효과가 떨어집니다.
When to use
기본 스위칭 주파수와 저차 고조파에서 전도 방출 실패 시 DM 노이즈를 해결합니다.X-커패시터와 디퍼런셜 인덕터를 사용하십시오.
Key Differences
- ▸CM 노이즈: 두 도체 모두 동일한 위상 노이즈 (접지 대비) 를 전달합니다. DM: 컨덕터는 반대 위상 노이즈를 전달합니다.
- ▸CM 초크 (바이필러 와운드) 는 CM을 차단하지만 DM 전류는 통과시킵니다. 차동 신호에는 영향을 미치지 않음
- ▸X-커패시터 (라인 전체) 필터 DM, Y 커패시터 (라인-그라운드) 필터 CM
- ▸스위칭 리플 전류 = DM, 스위칭 고조파로 인한 케이블 방사 = 보통 CM
- ▸FCC Part 15B 방사 방출 장애는 안테나 역할을 하는 케이블과 결합된 CM 노이즈인 경우가 많습니다.
Summary
차동 모드 잡음은 일반적으로 스위칭 주파수와 낮은 고조파에서 우세합니다. 공통 모드 잡음은 더 높은 주파수에서 우세하며 복사 방출을 유발합니다.완전한 EMI 필터는 전도성 DM용 X-커패시터와 DM 인덕터, CM용 CM 초크 및 Y-커패시터를 모두 지원합니다.부품을 추가하기 전에 전류 프로브에서 어떤 모드가 고장을 일으키는지 확인하십시오.
Frequently Asked Questions
커먼 모드와 디퍼런셜 모드 노이즈를 어떻게 측정하나요?
두 도체 주위에 전류 프로브 (클램프 온) 를 함께 사용하여 CM 전류를 측정합니다 (CM은 두 와이어에서 동일한 방식으로 흐르므로 가산됩니다).DM을 측정하려면 도체를 하나만 삽입하십시오.또는 LISN을 사용하고 CM/DM 분리 네트워크를 사용하는 스펙트럼 분석기로 측정할 수도 있습니다.
커먼 모드 초크란 무엇입니까?
커먼 모드 초크는 페라이트 토로이드의 바이필러 와인딩입니다.신호/전력 전류 (DM) 가 반대 방향으로 흐르면서 플럭스가 상쇄되므로 초크의 DM에 대한 인덕턴스는 거의 0에 가깝습니다.CM 전류는 같은 방향으로 흐르면서 플럭스가 추가되므로 초크는 CM 노이즈에 대한 임피던스가 높습니다.
Y 커패시터가 안전 등급을 받은 이유는 무엇입니까?
Y 커패시터는 선을 접지 (보호 접지) 에 연결합니다.Y 커패시터의 고장은 감전 위험을 초래하지 않아야 합니다. 따라서 Y 커패시터는 안전 마진을 고려하여 정격 라인 전압으로 정격됩니다.IEC Y1 커패시터는 최대 500V AC, Y2는 최대 300V AC의 정격입니다.누설 전류를 제한하는 값은 일반적으로 2.2~10nF입니다.
차폐가 커먼 모드 노이즈에 도움이 되나요?
접지된 실드가 있는 차폐 케이블은 CM 전류에 대한 낮은 임피던스 복귀 경로를 제공하여 CM 노이즈를 줄입니다.실드는 CM 노이즈를 차단하여 소스 근처의 접지로 되돌려 방사되지 않도록 합니다.저주파 CM의 경우 실드의 양쪽 끝을 접지하고 고주파 차폐의 경우 적어도 한쪽 끝을 접지해야 합니다.