对于地环路问题,一般可通过隔离变压器、光电耦合器、共模电感和平衡电路进行解决,其中关于共模电感:
备注:
地线电压实际是一种共模电压,在这个电压的驱动下,电缆中流过的电流是共模电流。因此可以采用在电缆上安装共模扼流圈的方法来抑制地环路电流。共模扼流圈的结构和原理已经在滤波器一章中介绍。 共模扼流圈的效果:为了分析简单,将共模扼流圈按照理想器件处理,即忽略线圈上的寄生电容。通过解回路方程可以求解出负载上的干扰电压VN与扼流圈各参数的关系。 对于上面的回路:设RL >> R1,R1是导线的电阻,则: VG =RL*IN1+j wL*IN1+jwM*IN2……(1)
对于下面的回路: VG =R1*IN2+j wL*IN2+jwM*IN1……(2)
假设共模扼流圈的两根导线采用并绕方式,两根导线之间耦合很紧,这时:M = L ,从(2)中解出IN2,然后代入(1), 则可解出IN,利用VN =RL*IN1的条件,可以得到:
VN / VG = [R1 /( j wL+R1)]
从公式中可以知道,为了使 VN / VG 最小,要使 R1尽量小,而扼流圈的电感L尽量大。这个公式的渐近线如图中所示。
思考题:这里的分析没有考虑扼流圈的寄生参数,因此VN抑制效果的曲线显示频率越高,如果考虑扼流圈的寄生电容,VN的曲线是什么样的?
在该份资料备注里,Vn/Vg到底怎么理解?为什么要让其最小,按上面所说,Vn是RL上的干扰电压,Vg是地电压,还有图中表示的渐近线有什么作用? |