共模干擾的產生:開關電源(開關MOS,輸出功率較大時MOS會增加散熱器設計)與大地(測試系統的參考接地板)之間存在分布電容,開關MOS及輸出整流二極管在電路中方波電壓的高頻分量通過分布電容傳入到大地(參考接地板),這樣就形成與電源線的回路,高頻分量通過分布電容與電源線構成回路產生共模騷擾。
關鍵點2
差模干擾的產生:主要是開關電源中開關管工作處于開關狀態,當開關管開通時流過電源線的電流線性上升,開關管關斷時電流又突變為O,因此流過電源線的電流為高頻的重復三角波脈動電流,其含有豐富的高頻諧波分量,隨著頻率的升高該諧波分量的幅度會越來越小,因此差模騷擾是隨頻率的升高而降低的。
注意:隨著頻率的升高我們開關器件對地之間分布電容變得很關鍵,此時共模的干擾就變得越來越高,小的共模電流就會產生大的干擾。
共模和差模騷擾的回路路徑:


如上圖:開關電源系統產生的噪聲包含共模噪聲和差模噪聲。共模干擾是由于載流導體與大地之間的電位差產生的,其特點是兩條線上的雜訊電壓是同電位同向的,而差模干擾則是由于載流導體之間的電位差產生的,其特點是兩條線上的雜訊電壓是同電位反向的。
需要注意的是:通常線路上干擾電壓的這兩種分量是同時存在的。
在電子產品&設備的內部電路板的結構圖可以看到:因雜散參數影響耦合通道的特性,如果沒有特定的EMI低通濾波器,我們是無法通過測試標準的!

在EMI傳導騷擾頻段<30MHz,多數開關電源系統騷擾的耦合通道一般用電路網絡路徑圖來分析的。但是,在開關電源中的任何一個元器件,如電阻器、電容器、電感器、開關管、二極管都包含有雜散參數,研究的頻帶愈寬,等值電路的階次愈高。
因此,包括各元器件雜散參數和元器件間的耦合在內的開關電源的等效電路將復雜得多,如:
在高頻時,雜散參數對耦合通道的特性影響很大,分布電容的存在成為電磁騷擾的通道;
在開關管功率較大時,開關管一般都需加上散熱片,散熱片與開關管之間的分布電容在高頻時不能忽略,它能形成面向空間的輻射騷擾源和電源線傳導的共模騷擾源。
綜上我們了解到,在輸入端增加EMI低通電源濾波器能夠實現電源系統傳導干擾的高效設計。