共模滤波器不同布板的差距有多大？

作者： 钟军

一、共模与差模的区别

电源噪声是电磁干扰的一种，其传导噪声的频谱大致为10kHz~30MHz，最高可达150MHz。根据传播方向的不同，电源噪声可分为两大类：一类是从电源进线引入的外界干扰，另一类是由电子设备产生并经电源线传导出去的噪声。这表明噪声属于双向干扰信号，电子设备既是噪声干扰的对象，又是一个噪声源。若从形成特点看，噪声干扰分差模干扰与共模干扰两种。

差模干扰是两条电源线之间(简称线对线)的噪声，共模干扰则是两条电源线对大地(简称线对地)的噪声。因此，电磁干扰滤波器应符合电磁兼容性(EMC)的要求，也必须是双向射频滤波器，一方面要滤除从交流电源线上引入的外部电磁干扰，另一方面还能避免本身设备向外部发出噪声干扰，以免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。此外，电磁干扰滤波器应对串模、共模干扰都起到抑制作用。

二、共模滤波器的原理

共模滤波器又叫共模电感，以铁氧体作为为磁芯的抑制共模噪声器件，它由两个尺寸相同，多个匝数相同的线圈对场地缠绕在铁氧体环形磁芯上，形成一个四个端子的器件，对共模噪声有一个大电感的抑制效果，而对于差模信号只有微小的漏感几乎不会对差模信号产生影响。

因为，当电流从共模电感通过磁环时会产生磁通量，磁通量在磁环中会相互叠加从而产生一个大电感量，对共模电流产生大阻抗起到抑制共模电流作用，而当两线圈流过差模电流时，磁环中的磁通相互抵消，几乎没有电感量，所以差模电流可以无衰减地通过。因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号，而对线路正常传输的差模信号无影响。

三、实例分享

这个数据是一个车充的电流法测试数据， 可以从数据上看到70MHz~200MHz的范围内有DC-DC的电源噪声超标。

那么我们在回到Pcblayout可以看到输入端放置了一个共模滤波器，为什么放置了共模滤波器抑制共模噪声还会有数据超标呢？是不是共模滤波器根本没有所谓的抑制噪声的作用呢？

共模滤波器为什么没什么效果呢？

那么答案就是，共模后端负极和共模前端负极靠太近，噪声经过时，因为间隔太小，容易造成噪声耦合，从而导致共模效果失效（因为共模是高阻态，噪声会绕过共模直接耦合到更低阻态的另外一端）。所以，这个pcb板表面上是加了共模滤波器但是又没完全加上（因为布板问题）。

所以只要把负极前后端的铺铜间距调整一下就能让共模滤波器发挥它的作用了，间距的要求是最好间隔至少2mm以上的距离。

这是改板后的pcb，可以明显的看出共模负极前后两端的间距非常的大，我们来看看测试的结果如何。

改板后的测试结果非常的好并且余量充足，所以共模滤波器并不是没有效果只是没有正确的使用它，共模滤波器作为EMC器件经常被用在电源端口滤波，但是要注意好Pcblayout的布板。

四、总结

共模滤波器作为抑制共模噪声的有效元器件布板时一定要注意好Pcb板的Layout，一是要注意布板时共模底下不要有铺铜走线，二是共模前后端的铺铜间距，三是共模最好放置在靠近端口处。只要做到以上几点那么以后遇见类似的问题再使用共模滤波器问题都会迎刃而解啦。