CST電源濾波電路模擬（二）——於無聲處聽驚雷

題記—在共模電感的兩側，一側是共模電容，另一側也是共模電容。可是濾波效果還是不好，大抵是因為共地問題吧。

應廣大網友的留言（幾個老朋友在酒桌上聊天），建議寫一篇關於電源連接埠濾波電路共地問題的模擬。這又是一個老生常談的問題，筆者在幾年前曾寫過一篇關於AC電源端口CE和RE超標的案例，裡面就有提到共地問題。前陣子筆者在某度上搜尋EMC問題時，發現那篇文章被多次轉載。時隔多年，在本案例的基礎上加入模擬對比研究，夕拾朝花，想來定然別有一番滋味。

本文中的部分圖片皆來自筆者先前的文章，如有雷同，歡迎使用。

【案例回顧】

某AC電源埠CE高頻段超標

PCB最佳化點1：最佳化共模雜訊路徑佈線，共模電容佈線短而粗，減少共模迴路阻抗。

PCB優化點2：靠近電源內部的共模電容單點接地，減少共模迴路面積，解決兩級共模電容共通問題。

優化前後電源連接埠PCB佈線情況如下圖所示：

優化前後測結果比較如下

【原理分析】

如下圖所示，共地問題由接地阻抗所引起。但接地阻抗的存在是不可避免的，只能透過優化濾波電路來解決這個問題。

【共地問題解決方案】

共模電感前後Y電容應分地處理，在PCB板上不建立連接關係，分別就近透過螺絲與機殼地相連；

【仿真模型】

針對上圖三種接地方式做模擬對比，CST模擬模型如下，包含機殼，PCB，共模電感3D模型及共模濾波電路。

模型說明：

兩個3D模型的差異在於共模電感前後的GND是否透過PCB走線連接。
如電路模型圖所示，圖中用一個小電阻來模擬螺絲的接地阻抗，不是很精確，僅用作模擬對比。
採用接地方式1時，電路中共模電感左右兩側的接地螺絲只有一個連接機殼，另一個不連接；採用接地方式2時，共模電感左右兩側接地螺絲都連接機殼；採用接地方式3時，與接地方式2的電路相同，但3D模型不同。

【模擬結果分析】

1. 接地方式1、2、3分別對應下圖綠、藍、紅三條頻譜曲線。從模擬結果比較可知，採用接地方式3，CE全頻段，尤其是高頻段的雜訊都有明顯的下降。而接地方式2雖然比接地方式1好一些，但比接地方式3還是差很多，所以不建議。