作者：李義君
為什么共模電流是EMI的主要原因？
要回答這個問題，如果從共模輻射和差模輻射的發射模型公式可以明顯看出，共模輻射能量強的多，但是，這還不足以讓我們對“為什么共模電流是EMI的主要原因”這個問題有更深刻的認識，因為這只是從最終能量來看。簡潔的模型并不能體現實際情況中的差共模電流的實際輻射情況，我們沒有看到共模電流是怎么來的以及共模電流為什么更容易輻射出去，所以嚴格來說并沒有回答上述問題。
以下內容是基于小編對共模電流有一個重新認識，即“共模電流是電路中除了我們所希望的路徑流動的電流之外的其他任何電流（難以控制的電流）”。
首先，什么是差模電流，相對地說，自然是我們可以控制的電流，更準確地說，是我們可以控制其返回路徑的電流。比如，典型的時鐘信號，我們可以通過設置完整的參考地，來控制信號電流的路徑，也就控制了整個回流面積。而在這個可控的回流面積的電流就是差模電流。根據差模輻射模型，以及實際測試驗證，回流面積是輻射面積的是輻射強度的最關鍵因素，只要減小回路面積就不容易輻射出去。這就是為什么在整個EMI測試中，差模電流不是主要部分的原因了。接下來回答共模電流是怎么來的，以及為什么更容易輻射出去（只說明某種情況，不包含其他情況），小編是從差模電流轉化共模電流的角度，也可以說大部分共模電流都是差模電流轉化的。當差模電流在PCB中流動時，由于寄生參數（不可避免）的存在或者PCB參考層不完整等因素，一定會發生串擾耦合的“分流”情況。假如原信號電流為10mA,實際在我們期望回流路徑中的電流可能只有9mA，那么另外的1mA電流是沿著某個其他路徑留回驅動端。這個路徑必然使得這部分的回流面積變大。回流面積是EMI的最主要因素，所以共模電流自然更容易引起輻射，即使這個電流很小。
上圖為由于PCB參考地不完整造成的不可預期回流路徑增大環路面積
小編對共模電流新的認識，非常有利于小編在解決實際中的EMI問題公共有效思路。更能理解為什么要減小串擾，為什么要設置參考層，為什么要包地，為什么要減小回路阻抗等老生常談的問題。所以努力消除正常信號流動路徑之外的任何路徑，是抑制EMI的重要思路。 |
