1. Cơ chế phát sinh dòng điện chung (Common Mode) EMI
a. Dòng điện vi sai tạo ra trường điện từ vi sai, làm cho các đường dẫn trong diện tích vòng mạch vi sai sinh ra dòng điện chung;
b. (Nguồn chính của dòng điện/bức xạ chung) Dòng điện hoạt động đi qua mặt đất của bo mạch, do tồn tại trở kháng đất nên hình thành điện áp chung trên mặt đất (sự chênh lệch điện thế đất), điện áp chung này điều khiển tín hiệu cổng, tạo ra dòng điện chung trên dây cáp;
c. Mạch rò giữa cáp và mặt đất hình thành mạch ký sinh, cảm ứng dòng điện chung thông qua ghép nối từ tính;
d. Nguồn xung tạo ra dòng điện chung thông qua các thông số phân bố như điện dung rò rỉ tản nhiệt, biến áp;
e. Tín hiệu tốc độ cao/mặt phẳng nguồn bị nhiễu tần số cao, các đường dẫn ở lớp liền kề sẽ ghép nối, tạo thành nhiễu chế độ chung.
2. Nguyên lý hoạt động của cuộn cảm chung (Common Mode Choke)
Theo định luật bàn tay phải, khi dòng điện vi sai đi qua cuộn dây của cuộn cảm chung, sẽ tạo ra 2 từ trường triệt tiêu lẫn nhau; khi dòng điện chung đi qua cuộn dây, sẽ tạo ra 2 từ trường tăng cường lẫn nhau, làm tăng tổng trở kháng của cuộn dây, từ đó suy giảm dòng điện chung.
3. Đo lường độ cảm chung (Common Mode Inductance)
4. Cách quấn cuộn cảm chung
a. Quấn song song hai sợi (Bifilar) – độ đối xứng cao, trở kháng vi sai tương đối nhỏ
b. Hai cuộn dây quấn riêng biệt (Sectional) – độ đối xứng thấp, trở kháng vi sai tương đối lớn
5. Lựa chọn thông số cuộn cảm chung
a. Ứng dụng nguồn AC/DC
Độ cảm chung – dùng để lọc nguồn, giá trị cảm kháng càng lớn thì hiệu quả lọc càng tốt
Độ cảm rò vi sai – sai lệch cảm kháng do quấn dây không cân bằng
Dòng định mức – dòng làm việc nhỏ hơn dòng định mức, cần xem xét tăng nhiệt và thiết kế giảm công suất
Điện áp định mức – giá trị điện áp định mức khi làm việc bình thường
Điện trở một chiều – DCR gây tổn hao nhiệt, càng nhỏ càng tốt
Điện áp chịu đựng – áp dụng điện áp cao nhất định giữa các dây cùng tên, giá trị điện áp chịu được trong thời gian nhất định
Điện trở cách ly – điện trở giữa các cuộn dây với nhau
b. Ứng dụng tín hiệu vi sai
Trở kháng chung – tương ứng với tín hiệu chung ở tần số nhất định, trở kháng càng lớn thì hiệu quả lọc càng tốt
Trở kháng vi sai – ảnh hưởng đến chất lượng truyền tín hiệu, cần gần với trở kháng đường truyền càng tốt; trong ứng dụng mạch số tốc độ cao, trở kháng vi sai nên nhỏ nhất có thể, khi cần thiết phải kiểm tra biểu đồ mắt (eye diagram) hoặc tổn hao chèn (insertion loss)
6. Ứng dụng cuộn cảm chung
a. Mạch tham khảo EMC đầu vào AC110-220V
b. Mạch tham khảo EMC đầu vào AC24V
c. Mạch tham khảo EMC đầu vào DC12V
d. Mạch tham khảo EMC cổng CAN
e. Mạch tham khảo EMC cổng 485
