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公共端在通过下图所框电容到了输出地，那么这个笔记本充电器的地就跟我们笔记本的机壳是连起来的，像笔记本的机壳是金属的，那么这里就会有被共模干扰的几十甚至上百伏的尖峰，但是这个是低能量的，手摸上去问题不太大，天气潮一点又运动有汗的时候摸上去就有触电感，尤其敏感位置舌头。 好这里解释了下笔记本充电器的原理，那么咱们继续。接下来我们认识下电路里的器件。 7、认识电路里共模、差模的器件开关电源中我们共模、差模不知道怎么处理。 7.1、EMI滤波器我们可以直接从淘宝上买一个标准的EMI滤波器就可以了。像下边的规格，电流是10A。 它是分两级，如图，一级消差模线圈（不是公用磁芯它可以消差模用）；一级消共模线圈（两个线圈公用一个磁芯）。输入电容式消差模的，因为是跨接在两线之间（X电路）；对地的两个电容消共模用的，刚才说的不能大于4.7nF，它也分两级，那么分两级这两级处的电容都不可能太大，不能用4.7nF那么用2.2nF就可以了。分两级类似于IOC滤波一样。 图片下边的电路是内部电路图，这个不是针对图片上边的器件的，这个是网上随便找的一个，X电容一般取值0.1uF—2.2uF甚至更高的都有，太大不行，太大插上电火花很高，因为交流电一进入到电容就会产生火花，接入的时候产生火花是不好的，所以这个值不能太大。那么负载越小（开关电源功率越小），这个电容越小，如果开关电源功率很大，那么这个电容用2.2uF甚至更高的都有，这个电容的取值跟设备的功率有关。接着是电感公用磁芯同名端（抗共模的），后边的电感是各自的线圈消差模的（是各自的电感，没有同名端说法），C2是X电容，后边还有一个，三级X电容。C3和C4是2.2nF消共模的。 7.2、安规电容那么X电容和Y电容统称为安规电容，安规电容有个基本要求，他必须能自放电，也就是它的里边并了一个很大的电阻，当电拔掉之后电容里的电慢慢通过内部电阻慢慢消耗掉，所以安规电容不能长期储电的，否则有电的话可能会触电。那怎么来分辨安规电容呢，如果电容上边标了一堆东西有什么符号了，又认证之类的那肯定是安规电容。一般安规电容电压都是275啊比较常见的，有些是250啊，常见275是比较多的。上图下边一般常用在Y上用消除共模，上图上边一般用在X上消除共模。 8、共模的危害差模我们很容易理解，各自上面有差异，那么后面有电容可以滤波掉，尤其后面有个大的电解电容都可以滤波掉。大家会想不明白的一个地方是共模两个同时升高它到底对我们有多少危害呢。实际上我们很多问题出来主要还是共模引起的问题。比如下图 *设计不对称 *负极接地 *共模转差模：C1<>C2 这里的两个设备，设备之间导线连接，我们任何导线都有电感、电阻，我们可以认为上图中间所标记之处是电感电容的集合体，好一个干扰过来（比如刚才开关过来导致的尖峰或者有些闪电），干扰通过两根线过来之后到设备，本来线上的信号是平衡的（加入上边线1伏、下边线负1伏或者上边线3.3伏，下边线是地），干扰过来，那么地这层呢尤其是PCB设计的时候会有一整块地，那这个地跟机壳之间形成了很大一颗电容，还有些时候我们经常把PCB的地跟机壳直接短接，我们可以认为这个电容（地线与地之间的电容C1）是直接短路的，或者这个电容很大也可以近似认为短路；那么信号脚上线（例如串口发送脚），它跟机壳之间的分布电容是很小的。所以说C1跟C2是完全不等的。那么当有干扰过来的时候我们可以看到，下线是接在地上的话，对这个条线的电平是没有影响的；假如上线是3.3伏，下线是0，由于干扰上线变为13.3伏，那么按理说地变成了10伏，这样差模还是保证3.3伏的，因为地脚通过C1是接机壳的（通过大电容），它的信号还是0或者最多也就是1，它的10伏就变成1伏了；上线干扰过来呢，还是13.3，经过一个分布电容进来之后可能变成10几伏了，于是两个电压差就差开了，于是一个共模信号就转换成差模信号了，原来各自之间是3.3，哪怕共模干扰之后还是3.3伏，但是因为两个信号接的电容（分布电容）不相等，于是把共模信号就转换成了差模信号，所以共模危害里最大的一个问题就是共模转差模，因为两根线接法不对称。解决这个问题一种是用差分信号（max485为什么可以传输远距离一点，它就可以抗共模，因为用到了差分信号。差分信号可以认为两个端口是等价的，它的分布电容认为基本接近，所以共模过来的时候这种平衡性很好，就是尽可能减少共模转差模的机会）。因为真正问题的实际上是差模,共模的问题一般不会太大，当然也不能超标，超标之后可能把端口打坏了烧掉了，但是很多的危害都是共模转差模的问题。共模转差模的原因就是不对称。 9、抗共模的办法*共模磁环 *变压器，因为变压器跟后级是隔离的，两个信号有共模差的话，通过变压器完全可以隔离的，所以老外的一些进口工业设备里边输入端就是个变压器，因为变压器既可以抗共模又可以抗高频差模，因为很多开关电源干扰都是高频的，而变压器是功频的，那高频信号就过不去了。这种方法是非常好的方法。还有一点是变压器的输入点很多，这样全球不同的电压都可以得到一种电压，比如中国式220V的，那就可以接220这一组的得到某一个值，另一个国家是110的那就接110这个组都转换成一样同一个电压，所以工业设计中这个想法是比较好的一种做法。这是针对大功率的。针对小信号来说，我们最常见的地方网线，网线连接网卡的接头输出的地方就接了一个小变压器，实现信号的隔离，可以抗共模的。 *光耦：TIL300(线性光耦)、HCNR200(线性光耦)、6N137(高速光耦，一般用在数字上的)、PC817（属于线性，但是不是很高，用在开关电源反馈是最常用的）（之后呢就是光耦，光耦可以很好的抗共模，里边输出就是个二极管，二极管就两个脚，这两个脚完全可以做对称，就不存在分布电容差异很大问题。光耦分线性光耦和普通的光耦两种） *磁耦：ADUM1200/ADUM1201（最近新出的，这个做高频机也开始再用了，磁耦有很大好处，价格略贵一点，不过也基本跟光耦接近了） 9.1、线性光耦隔离电路上图是线性光耦的使用，1-2是发光管，3-4、5-6完全一致的接收管，输入端这边是源边做一个跟随反馈网络，在3-4、5-6等价的情况下呢，3-4反馈的信号跟5-6接受管等价的时候，然后让右边输出来实现信号的提取 9.2、共模电感最右边的USB线是共模磁环，这种磁环一般用镍芯或锰芯材料，大部分用镍心材料，线穿过磁环，因为电脑通过USB跟别的设备连接的时候两个设备之间因为开关电源或者其他因素连个设备之间电平不匹配的，就要消除。 9.3、磁藕和光耦的比较（ADuM1201）*低电流：8.2mA@5V *高速:25Mbps *低开启延时 *边沿陡峭 *一致性强 *多路，适合隔离数字接口 *缺点：原边需要供电 磁耦有几个好处，功耗低，光耦驱动的时候必须点亮LED灯，LED灯点亮需要10mA差不多，那么磁耦5V下8.2mA，它还可以工作在3.3伏下。磁耦高速25Mbps的比特流，光耦（6N137）也就10Mbps。磁耦通过示波器观察，边沿也比较陡。光耦有个很大的缺点，因为光耦在给LED电压点亮是需要时间的，这个时间还是比较长的，动不动可能几十个纳秒比如6N137为例，但是磁耦没有，磁耦可以很快的，所以说它开启的时间很短，这样畸形就少了，并且边沿也可以很陡，因为它里边是数字电路。我们知道光耦很多往往都是OC门（6N137）输出的，虽然也有推挽是输出，但是比较少，所以光耦的边沿比较缓一点。磁耦边沿一般都是推挽式的，边沿比较陡，因为它输入和输出都加了施密特，如下图。 还有磁耦便于集成，一颗ADUM1201集成了两路，体积又小，所以很好的可以使用在CAN通信和串口通信上，一颗就搞定了，并且方向相反非常好接。 最关键的为什么用磁耦，例如MOS管的H桥驱动上我需要H桥驱动时间要求很高，就是一致性很高，波形延时要非常准确，光耦动不动有几十纳秒的延时，因为当时的工作频率有600K—1M了，也周期才1000纳秒，半个周期就是500纳秒，如果50个纳秒已经是影响10%的精度了，我时序世间才100个纳秒，光耦驱动误差就有50个纳秒附近了，那么H桥工作就乱套了，所以容易出现杂机。 那么唯一的缺点就是原边需要供电，看上图两边都需要有电，光耦电加上去就行了。
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