
关于电磁干扰复杂性的众多原因中的一个,即干扰可以以两种不同的模式(共模模式和差模模式)存在,参见图a和图b所示。
“共模”干扰是指存在于线(包括电源线、信号线在内)对大地之间的干扰,其中,对于电源线,则特指火线对大地,或中线对大地之间的干扰。对三相电路来说,共模干扰存在于任何一相与大地之间的干扰。共模干扰有时也称为纵模干扰、不对扰干扰和接地干扰。这是载流导体与大地之间的干扰。
“差模”干扰是线与线之间(包括电源线之间,信号线和它的接地回线之间)的干扰。针对电源线,差模干扰则特指相线与中线之间的干扰;对三相电路来说,差模干扰还指存在于相线与相线之间的干扰。差模干扰有时也称为常模干扰、横模干扰或对称干扰。这是载流导体之间的电位差。
干扰存在的模式提示出了干扰源与耦合通路之间的关系。举例说共模干扰提示了干扰是由辐射或串扰形式耦合到电路里面的。如雷电、设备近处的电弧、附近的电台、其他大功率辐射装置在电源线上的干扰,也包括机箱内部线路或其他电缆对电源线的干扰。由于是来自空间的感应(电磁辐射、电感耦合和电容耦合),故对每一根线的作用是相同的。而差模干扰则提示出干扰是起源在同一电源线路之中(直接注入)。如同一线路中工作的电机、开关电源、可控硅等,它们在电源线上所产生的干扰就是差模干扰。
通常,线路上干扰电压的这两种分量是同时存在的,而且由于线路阻抗的不平衡,两种分量在传输中会互相转变。干扰在线路上经过长距离传输后,差模分量的衰减要比共模分量大,这是因为线间阻抗和线-地阻抗不同的缘故。另一方面,共模干扰的频率一般分布在1~2MHz以上,因此共模干扰在线路上传输的同时,还会向周围邻近空间辐射(这是因为线-地阻抗较大,加上共模干扰的频率比较高,故容易逸出传输线,形成空间感应)。电源线的辐射,特别是进入设备内部后的电源线辐射,可进一步耦合到信号电路去形成干扰,所以很难防范。而差模干扰的频率相对较低,不易形成辐射。再加上在一般线路中,在对付差模干扰时己经有了不少措施(例如在稳压电路中己经用了很大的电容;在印刷线路板上,电源线与地线之间也普遍使用了去耦电容),故由差模干扰引起设备误动作的机会相对少些。因此,设备的敏感度问题大部分是由共模干扰引起的。