又是共模电感，最后一点，你想到没？

     上周发的关于“共模电感作用”的文章，阅读量比平时多了不少，说明大家对这个比较感兴趣。有朋友看完文章说可惜没有提到共模信号的能量最终去了哪里。那今天就围绕这个问题来展开。

   

一个面试题

   

   

      “共模电感上的共模信号能量最终去哪里了？怎么去的？”，对EMC工程师和硬件工程师岗位来说，这当做一道面试题，一点也不为过。

   

什么是共模信号？

   

   

       要搞清楚这个问题，首先要理解什么是共模信号。关于这个，网上介绍很多，这里不展开介绍，只说下自己的理解：(个人理解，不甚严谨)

1）差模信号，是相对传输线回路负极的信号，信号回流都是通过负极回流；

2）共模信号，是相对Earth的信号，信号回流都是通过大地回流；

      下图为笔者手工画的，请忽略线条的不规整。通过下图，可以看出共模信号最终的回流是到大地。

   

50分的答案是这样…

   

   

       共模电感上的共模信号能量最终流向的大地(Earth)。

      二火点评：虽然说出了共模信号的能量流向，但是没有讲出来共模能量如何流向大地。所以这个答案判定为不及格。

   

60分的答案是这样…

   

   

     共模电感上的共模信号能量是通过LC低通滤波器，最终流向的大地(Earth)。

      二火点评：这个答案讲出了共模电感上共模能量流向大地的方式。但是没有做必要的展开和说明（如怎样形成的LC低通滤波器），所以这个只能勉强及格。

   

80分的答案是这样…

   

   

       共模电感与电路中的电容（如Y电容）组成LC低通滤波器，给共模信号低通路径，最终流向大地。以开关电源的共模电感为例，如下图所示，CMC、Cx、Cy共同构成输入端口的滤波电路。Cx是差模电容，Cy是共模电容。

     CMC可以等效为Lcm和Ldm。Lcm为共模电感，Ldm为共模电感的差模漏感(上篇文章中有具体说明)。

    对共模信号而言，在上图中，将L和N以大地(Earth)为中轴线对折，Lcm与Cy构成L或N对大地(Earth)的LC低通滤波器，如下图所示。该滤波器给共模干扰提供低通路径，最终把能量泄放到大地。

      对差模信号来说，忽略共模的Lcm和Cy，如下图所示，只保留Ldm和2个Cx，那么Ldm和Cx构成L对N的LC低通滤波器。

      二火点评：这个答案讲出了共模电感上共模能量的流向以及方式。同时还以开关电源输入端口滤波电路为例，阐述了共模低通滤波和差模低通滤波的形成过程。这说明说明答题者对共模电感以及EMI方面有一定的了解。

   

90分的答案是这样…

   

   

      共模电感与电路中的电容（如Y电容、寄生电容、分布电容）组成LC低通滤波器，给共模信号提供低通路径，最终回流向大地。

      以开关电源的共模电感为例……这部分和上面80分的答案一致，不赘述。

      还有像USB、CAN、100Base-T1等网络上只有共模电感，没有电容。电路明面上没有电容，好像不能组成LC低通滤波器，无法提供低通回流路径。但实际上，电子器件焊接在PCB板之后，都会存在一定的寄生电容和寄生电感，PCB layout走线也会存在分布电容，这些在无形中都是共模干扰的回流路径。这一点在EMC的抗干扰测试中表现的尤为重要。

     二火点评：这个答案讲出了共模电感上共模能量的流向以及方式，阐述了开关电源输入端口滤波电路的滤波原理，更出乎意料的提到了寄生电容、分布电容给共模干扰提供回流路径等EMS相关内容。这说明对共模电感以及EMS方面有比较深入的了解。

      怎么样？一个简短的问题，给出的回答可浅可深，就看你对这个知识点的理解达到怎样的程度。你学废了么？