概述

差模干扰和共模干扰，是电路中两种不同的噪声传播方式。区别在于：干扰电流在两根导线中的方向是否相同。

差模干扰

差模干扰存在于两根导线之间。两根线（L和N）上的干扰电流大小近似相等、方向相反。 它主要影响两线之间的电压：$V_{DM}=V_1-V_2$，它会直接叠加到正常电压或信号上。

通常表现为：

• 输出电压不稳定；ADC采样值跳动、测量误差增大；
• 电源纹波增大；开关尖峰、振铃；控制电路误触发、复位；
• 高频电流引起器件发热或损耗增大；
• 音频中出现啸叫或杂音；数字通信误码；传导骚扰测试超标；

常见来源：

• 开关电源中开关管的快速通断；线路中的电感、电容谐振
• 整流器产生的脉冲电流；电机换相；数字电路负载电流突变

常用抑制方法：

• L—N之间接 X 电容；在线路中串联差模电感；使用 LC 或 π 型滤波器
• 在开关管、二极管或绕组上增加 RC/RCD 吸收
• 降低开关节点的振铃和过快边沿；缩小开关电流回路面积
• 去耦电容靠近开关器件和负载；减小线路寄生电感
• 将高频回流路径布置在信号路径附近

差模电感：

当电流流过差模线圈之后，线圈的磁通增强。频率越高，线圈的阻抗越大，因此利用线圈在高频率时阻抗大的特性来衰减差模信号。

共模干扰

共模干扰是两根导线相对于地同时出现的干扰。两根线中的干扰电流方向相同，并通过地、机壳或寄生电容返回。 共模电压：$V_{CM}=\frac{V_1+V_2}{2}$

通常表现为：

• 漏电流或接触电流增大；通信不稳定
• 共模经过线路不对称转化成差模
• 设备受到外界干扰时误动作；接口芯片复位或损坏
• 机壳或接口出现高频电压；保护地线上出现高频电流
• 隔离器件承受较大的共模瞬态；电缆向外辐射，辐射骚扰超标

常见来源：

• 变压器原边与副边之间的寄生电容；接地不良或不同设备之间存在地电位差
• 开关节点通过寄生电容耦合到机壳或大地；
• 电缆受到外部电磁场耦合；PCB 上高 (dv/dt) 节点与其他电路发生耦合

常用抑制方法：

• 使用共模扼流圈；导线对地接 Y 电容；使用隔离变压器、光耦或数字隔离器
• 使用屏蔽层，并正确连接机壳地；使用双绞线，减少磁场耦合
• 改善接地和等电位连接；减小高 (dv/dt) 节点面积

共轭扼流圈：

线圈上流过共模电流时磁环中的磁通相互叠加，相当于大电感，对共模电流起到抑制作用。

当线圈流过差模电流时，磁力线相反，磁通相互抵消，差模信号可以基本无衰减的通过。