差模干扰和共摸干扰

差模、共摸干扰的概念

任何两根电源线或通信线上所存在的干扰，均可用共模干扰和差模干扰来表示：共模干扰在导线与地（机壳）之间传输，属于非对称性干扰，它定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差；差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰,它定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。在一般情况下，共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小。

1.共模干扰指的是干扰电压在信号线及其回线（一般称为信号地线）上的幅度相同，这里的电压以附近任何一个物体（大地、金属机箱、参考地线板等）为参考电位，干扰电流回路则是在导线与参考物体构成的回路中流动。共模干扰源产生的主要原因是电路中较高的du/dt对寄生电容进行充放电引起的。

2.差模干扰指的是干扰电压存在于信号线及其回线（一般称为信号地线）之间，干扰电流回路则是在导线与参考物体构成的回路中流动。主要由电路中di/dt造成。

如上图, 蓝色信号是在两根导线内部作往返传输的，我们称之为"差模"；而黄信号是在信号与地线之间传输的，我们称之为"共模"。

共模干扰产生原因

1、电网串入共模干扰电压。

2、辐射干扰（如雷电，设备电弧，附近电台，大功率辐射源）在信号线上感应出共模干扰，原因是交变的磁场产生交变 的电流，地线－零线回路面积与地线－火线回路面积不相同，两个回路阻抗不同等原因造成电流大小不同。

3、接地电压不一样，简单的说就电位差而造就了共模干扰。

4、设备内部的线路对电源线造成的共模干扰。

差模和共摸干扰存在方式

以无刷电机三相桥驱动电路为例

如图，电流从电源正极流入，电源负极构成大小相同、方向相反的线路，就会产生差模干扰。

当电源正负极相对于大地，产生方向相同，大小不一的线路时，就会产生共摸干扰。

共模路径有两条：

（1）PCB与控制器机壳之间的形成的分布电容。如图：

（2）电机线圈与电机机壳之间的寄生电容。如图：

如何消除电源线路中共摸和差模干扰？

对于共模干扰的消除，抑制它最直接的方法就是滤波。共模滤波器的功能就是允许某一特定频率的信号顺利通过，而其它频率的信号则要受到较大的抑制，它实质上是一个选频电路，它切断了电磁干扰沿信号线或电源线传播的路径，另外它还是压缩干扰频谱的一种有效方法，当干扰频谱不同于有用信号的频带时，可以用滤波器将无用的干扰信号滤除。

可使用共模扼流圈或者共模电感来抑制干扰信号：

共模扼流圈的原理：在电路中串入共模电感，当有共模干扰电流流经线圈时，由于共模干扰电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模干扰电流，达到滤波的目的。

另外在电路中引入共模电容，则共模电容提供最短的路径使共模干扰信号被旁路，从而抑制共模干扰的产生 。

如果电源回路同时还存在差模干扰，使用差模电容来抑制干扰。在电路中引入差模电容，则差模电容提供最短的路径使差模干扰信号被旁路，从而抑制差模干扰的产生 。

也可以使用差模电感和差模电容组成的LC滤波器来进行差模滤波，效果会很好。但是由于差模电感容易磁饱和，所以一般差模电感会通过开气隙的方式来增大磁阻从而避免磁饱和的现象。