EMI对策元件之差模_共模电感器
电磁干扰(EMI)差模共模干扰抑制措施
54差模干扰在电路回路中存在大小相等、方向相反的干扰电流，并且干扰电流在由两根导线组成的回路中传输。
图4.1.1：差模干扰示意图产生的原因差模干扰中的干扰是起源在回路线路之中(直接注入)，如同一线路中工作的电机，开关电源，可控硅等，他们在回路上所产生的干扰就是差模干扰。
如何影响设备差模干扰直接作用在设备两端的，直接影响设备工作，甚至破坏设备。
（表现为尖峰电压，电压跌落及中断）如何滤除差模干扰主要采用差模线圈和差模电容。
55差模线圈图4.1.2：差模线圈示意图从图中可知，当电流流过差模线圈之后，线圈里面的磁通是增强的，相当于两个磁通之和，线圈在低频率时低阻抗，高频率时高阻抗，所以在高频时利用它的高阻抗衰减差模信号。
差模电容电容具有低频率高阻抗，高频率低阻抗特性，利用电容在高频时它的低阻抗短路掉差模信号。
图4.1.3：差模电容示意图56共模干扰在电路回路中存在大小相等、方向相同的干扰电流，并且干扰电流在导线与地线中传输。
产生的原因电网串入共模电压、辐射干扰(如雷电) 在信号线上感应出共模电压、接地电压存在电位差引入共模电压。
如何影响设备因为在负载两端没有电位差，所有的共模电流都通过电缆和地之间的寄生电容流向地线，由于电路的非平衡性。
相同的共摸电压会在信号线和信号地线上产生不同的幅度的共模电流。
从而产生差模电压，形成干扰。
如何滤除共模干扰主要采用共模线圈和共模电容。
图4.2.1：共模干扰示意图57共模线圈图4.2.2：共模线圈示意图共模线圈和差模线圈原理比较类似，都是利用线圈高频时的高阻抗来衰减干扰信号。
共模线圈和差模线圈绕线方法刚好相反。
共模线圈对方向相反的电流基本不起作用。
共模电容共模电容的工作原理和差模电容的工作原理是一致的，都是利用电容的高频低阻抗，使高频干扰信号短路，而低频时电路不受任何影响。
只是差模电容是两极之间短路。
而共模电容是线对地短路。
图4.2.3：共模电容示意图58线圈抑制频率响应实际的电感是L 、C 的并联网络（忽略绕组的电阻）它的阻抗特性如图4.3.1所示，图4.3.1：电感频率响应图DM (LC)-1/2从图上可知，在谐振频率以下，呈现电感的阻抗特性，谐振频率以上，呈现电容的阻抗特性，随着频率的升高．阻抗越来越小，失去对干扰的抑制作用。
电源EMI传导辐射实际整改经验总结（绝对值得）
电源EMI传导辐射实际整改经验总结（绝对值得）第一篇：电源EMI传导辐射实际整改经验总结(绝对值得)1、在反激式电源中，Y电容接初级地与次级地之间在20MHZ时，会比Y电容接在高压与次级地之间高5dB左右。
当然也要视情况而定。
2、MOS管驱动电阻最好能大于或等于47R。
降低驱动速度有利于改善MOS管与变压器的辐射。
一般采用慢速驱动和快速判断的办法。
3、若辐射在40MHZ-80MHZ之间有些余量不够，可适当地增加MOS管DS之间的电容值，以达到降低辐射量的效果。
4、若在输入AC线上套上磁环并绕2圈，有降低40-60MHZ之间辐射值的趋势，那么在输入EMI滤波部分中串入磁珠则会达到同样的效果。
如在NTC电阻上分别套上两个磁珠。
5、在变压器与MOS管D极之间最好能串入一个磁珠，以降低MOS管电流的变化速度，又能降低输出噪音。
6、电源输入AC滤波部分，X电容放在共模电厂的那个位置并不重要，注意布线时要将铜皮都集中于X电容的引脚处，以达到更好的滤波效果，但X电容最好不要与Y电容连接在同一焊点。
7、在300W左右的中功率电源中，其又是由几个不同的电源部分组成，一般采用三极共模电感。
第一级使用100UH-3MH左右的双线并绕锰锌磁环电感，其后再接Y电容，第二级与第三级可使用相同的共模电感，需要使用的电感量并不要求很大，一般10MH左右就能达到要求。
若把Y电容放在第二级与第三级之间，效果就会差一些。
如果采用两级共模滤波，秕一级电感量适当取大些，1.5-2.5MH左右。
8、如果采用三级，第一级电感量适当取小些，在200UH-1MH 之间。
测试辐射时，最好能在初次级之间的Y电容套上磁珠。
如果用三芯AC输入线，在黄绿地线上也串磁环，并绕上两到三圈。
9、在二极管上套磁珠，一般要求把磁珠套在其电压变化最剧烈的地方，在正端整流二极管中，其A端电压变化最剧烈。
10、实例分析：一台19W的二合一电源，在18MH左右处有超过QP值7dB，前级采用两级共模滤波方法和一个X电容，无论怎样更改滤波部分，此处的QP值总是难以压下来。
开关电源EMI整改经验总结
开关电源EMI整改中，关于不同频段干扰原因及抑制办法：一、1MHZ以内----以差模干扰为主（整改建议）1. 增大X电容量；2. 添加差模电感；3. 小功率电源可采用PI型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。
二、1MHZ---5MHZ---差模共模混合采用输入端并联一系列X电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决，（整改建议）1. 对于差模干扰超标可调整X电容量，添加差模电感器，调差模电感量；2. 对于共模干扰超标可添加共模电感，选用合理的电感量来抑制；3. 也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如FR107一对普通整流二极管1N4007。
三、5M---以上以共摸干扰为主，采用抑制共摸的方法。
（整改建议）对于外壳接地的，在地线上用一个磁环串绕2-3圈会对10MHZ以上干扰有较大的衰减作用；可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔，铜箔闭环。
处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。
四、对于20--30MHZ，（整改建议）1. 对于一类产品可以采用调整对地Y2电容量或改变Y2电容位置；2. 调整一二次侧间的Y1电容位置及参数值；3. 在变压器外面包铜箔；变压器最里层加屏蔽层；调整变压器的各绕组的排布。
4. 改变PCB LAYOUT；5. 输出线前面接一个双线并绕的小共模电感；6. 在输出整流管两端并联RC滤波器且调整合理的参数；7. 在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；8. 在变压器的输入电压脚加一个小电容。
9. 可以用增大MOS驱动电阻。
五、30---50MHZ 普遍是MOS管高速开通关断引起（整改建议）1. 可以用增大MOS驱动电阻；2. RCD缓冲电路采用1N4007慢管；3. VCC供电电压用1N4007慢管来解决；4. 或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感；5. 在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路；6. 在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；7. 在变压器的输入电压脚加一个小电容；8. PCB心LAYOUT时大电解电容，变压器，MOS构成的电路环尽可能的小；9. 变压器，输出二极管，输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。
EMI对策元件之共模差模电感器
EMI对策元件之共模差模电感器共模差模电感器是一种用于电磁干扰（EMI）抑制的元器件。
它可用于隔离和抑制电磁辐射和接收设备之间的信号干扰。
共模电感器用于降低共模干扰噪声，差模电感器用于减小差模干扰噪声。
在设计电子设备以满足EMI标准时，使用这些元件可以是一个有效的对策。
共模差模电感器的工作原理是通过在信号线和地线之间插入电感器来抑制EMI。
这些电感器由两个绕线组成，一个或多个匝数的绕线用于共模模式的抑制，而另一个或多个匝数的绕线用于差模模式的抑制。
在设计电子设备时使用共模差模电感器时，有几个主要的考虑因素。
首先是选择正确的电感器。
电感器的参数包括电感值、电流容量和阻抗等级。
这些参数需要根据设备的需求来选择，以确保电感器能够达到所需的效果。
其次，正确安装电感器也是非常重要的。
电感器应正确接地，并与信号线和电源线等连接。
共模差模电感器的另一个重要考虑因素是它们的封装和布局。
封装和布局应该能够最小化电感器与其他电子元件之间的互容干扰。
一种常见的方法是将电感器远离其他元件，以减少干扰。
此外，封装和布局应使用适当的屏蔽材料和技术，以进一步抑制EMI。
为了实现最佳的EMI抑制效果，共模差模电感器还可以与其他EMI对策元件结合使用。
例如，它们可以与EMI滤波器一起使用，以提供更全面的EMI抑制。
EMI滤波器可以进一步降低由于电流波动引起的电磁干扰。
此外，共模差模电感器还可以与屏蔽盒一起使用，以确保设备的整体电磁兼容性（EMC）。
屏蔽盒可以用于隔离设备的敏感部件，以防止外部干扰的影响。
在EMI对策中，共模差模电感器是一种非常有用的元件。
它们可以有效地抑制电磁干扰噪声，并确保设备的正常运行和性能。
在设计电子设备时，合适的选择和正确使用共模差模电感器是非常重要的。
只有这样，才能最大限度地降低EMI对设备的干扰，提供高质量的信号传输和接收。
EMI EMC设计讲座(四)EMI的测量技术差模和共模
传导式EMI的测量技术(四)差模和共模2007年06月17日星期日 09:39对EMI而言，滤波器是做何用途呢？表一列出了FCC和CISPR 22的EMI限制规定。
此表中比较特殊的是，除了可用dBμV计量以外，也可以用mV来计量。
这对那些讨厌使用对数（logarithm）计算的设计者而言很便利。
在对数的定义里：db=20log10[V1/V2] ，V1/V2是输出入电压的比值。
所以，dBμV表示是以IμV为对数的比较基准。
下式是mV转换成dBμV的公式：(dBμV)=20Хlog[mV/10-6]譬如：0.25mV可以透过公式，得出：20log10[0.25Х1,000/1] ≌48 dBμV。
而dBμV转换成mV的公式如下：(mV)=(10(dbμV)/20)Х10-3表一：传导式EMI的限制必须注意的是，FCC并没有规定平均的限制值，只规定了「准峰值（quasi-peak）」。
虽然，FCC有认可CISPR 22的限制值。
但是，FCC不允许两者混用或并用。
设计者必须择一而从。
不过，以目前的情况来看，FCC Part 15势必会逐渐和CISPR 22完全一致的。
表二是dBμV与mV的快速转换对查表，我们可以利用上述的公式来转换dBμV、mV；或利用表二查得。
表二：dBμV与mV的对查表再观察一下表一中的类别B，尤其是150 kHz至450 kHz，和450 kHz至500 kHz 的区域。
实际上，对CISPR而言，这是一个连续的区域，因为dBμV对log(f)的限制线在150 kHz到500 kHz的区域内是一条直线。
在150 kHz至500 kHz之间，CISPR均限曲线（传导式EMI）的任一点之dBμV值可由下式求出：(dBμVAVG)= -19.07Хlog(?MHZ)+40.28为了方便计算和记忆，上式可以改写成：(dBμVAVG)= -20Хlog(?MHZ)+40在这个区域内的「准峰值限制」正好比「平均限制」高10dB。
emi电路共模电感
emi电路共模电感EMI电路共模电感是一种用于抑制电磁干扰（EMI）的重要元件。
在现代电子设备中，由于高频信号的存在，电磁干扰已成为一个普遍存在的问题。
而EMI电路共模电感的设计和应用，可以有效地减少电磁干扰对电子设备的影响。
我们来了解一下EMI电路共模电感的基本原理。
EMI电路共模电感是一种特殊的电感器件，它具有较高的电感值和较低的耦合系数。
在电磁干扰信号进入电子设备时，EMI电路共模电感可以通过其高电感值来阻断这些干扰信号的流动，从而减少对设备的干扰。
同时，由于其较低的耦合系数，EMI电路共模电感可以保持对差模信号的传输不受影响，以确保设备正常工作。
EMI电路共模电感的设计需要考虑到电感值的选择和电感器件的布局。
首先，根据设备的工作频率范围和电磁干扰信号的频谱特性，选择合适的电感值是非常重要的。
一般来说，电感值越大，对干扰信号的抑制效果越好。
然而，过大的电感值可能会导致设备差模信号的衰减，因此需要在设计中进行权衡。
其次，合理的电感器件布局也能够提高EMI电路共模电感的性能。
通过减小电感器件之间的互感耦合，可以进一步提高对干扰信号的抑制效果。
EMI电路共模电感在实际应用中有着广泛的应用。
例如，在电源滤波电路中，可以使用EMI电路共模电感来抑制由电源产生的高频干扰信号。
此外，在通信设备中，EMI电路共模电感也被广泛应用于抑制信号传输中的电磁干扰。
此外，EMI电路共模电感还可以用于电磁兼容性测试中，用于模拟电磁干扰环境，以评估设备的抗干扰能力。
然而，EMI电路共模电感的设计和应用也面临一些挑战。
首先，电感器件的尺寸和成本问题是需要考虑的因素。
由于电感值的选择和电感器件的布局需要满足一定的要求，因此需要在成本和性能之间进行平衡。
其次，EMI电路共模电感的设计还需要考虑到电路的整体结构和工作条件。
不同的电子设备在电路结构和工作条件上有所区别，因此需要根据实际情况进行设计和优化。
总结起来，EMI电路共模电感是一种重要的抑制电磁干扰的元件。
共模电感和差模电感
共模电感和差模电感电源滤波器的设计通常可从共模和差模两方面来考虑。
共模滤波器最重要的部分就是共模扼流圈，与差模扼流圈相比，共模扼流圈的一个显著优点在于它的电感值极高，而且体积又小，设计共模扼流圈时要考虑的一个重要问题是它的漏感，也就是差模电感。
通常，计算漏感的办法是假定它为共模电感的1%，实际上漏感为共模电感的 0.5% ～ 4%之间。
在设计最优性能的扼流圈时，这个误差的影响可能是不容忽视的。
漏感的重要性漏感是如何形成的呢？紧密绕制，且绕满一周的环形线圈，即使没有磁芯，其所有磁通都集中在线圈“芯”内。
但是，如果环形线圈没有绕满一周，或者绕制不紧密，那么磁通就会从芯中泄漏出来。
这种效应与线匝间的相对距离和螺旋管芯体的磁导率成正比。
共模扼流圈有两个绕组，这两个绕组被设计成使它们所流过的电流沿线圈芯传导时方向相反，从而使磁场为0。
如果为了安全起见，芯体上的线圈不是双线绕制，这样两个绕组之间就有相当大的间隙，自然就引起磁通“泄漏”，这即是说，磁场在所关心的各个点上并非真正为0。
共模扼流圈的漏感是差模电感。
事实上，与差模有关的磁通必须在某点上离开芯体，换句话说，磁通在芯体外部形成闭合回路，而不仅仅只局限在环形芯体内。
如果芯体具有差模电感，那么，差模电流就会使芯体内的磁通发生偏离零点，如果偏离太大，芯体便会发生磁饱和现象，使共模电感基本与无磁芯的电感一样。
结果，共模辐射的强度就如同电路中没有扼流圈一样。
差模电流在共模环形线圈中引起的磁通偏离可由下式得出：式中，是芯体中的磁通变化量，Ldm是测得的差模电感，是差模峰值电流，n为共模线圈的匝数。
由于可以通过控制B总，使之小于B饱和，从而防止芯体发生磁饱和现象，有以下法则：式中，是差模峰值电流，Bmax是磁通量的最大偏离，n是线圈的匝数，A是环形线圈的横截面积。
Ldm是线圈的差模电感。
共模扼流圈的差模电感可以按如下方法测得：将其一引腿两端短接，然后测量另外两腿间的电感，其示值即为共模扼流圈的差模电感。
共模电感与差模电感的作用
共模电感与差模电感的作用共模电感和差模电感这俩家伙，听上去很高深，其实它们的作用就像咱们生活中的小帮手，默默地为我们工作。
想象一下，你在家里看电视，突然信号不稳定，画面卡顿，这时候就得靠它们了。
共模电感就像是个大管家，负责把那些不该进来的干扰信号给拦住。
它在电路里扮演着“保安”的角色，保护咱们的设备不被外界的噪声打扰。
它对电源的影响大，能让电路运行得更稳妥，想想，电压和电流能够顺畅流动，那种感觉就像在开车时，路上没有一个红灯，真爽！再说差模电感，它可是个小精灵，专门处理电路内部的事情。
比如说，假设你在厨房做饭，油烟机在轰鸣，差模电感就像个灵巧的厨师，巧妙地把厨房里的杂音隔离开来，让你能专心享受烹饪的乐趣。
它的工作原理简单粗暴，就是把两个信号进行对比，找出干扰部分，把它们减掉。
这样一来，电路内部的信号就能保持清晰，像一场美妙的音乐会，音符跳跃，和谐动听。
你可能会觉得它们的作用有点抽象，其实我们生活中随处可见这些电感的影子。
你用的手机、电视、电脑，哪一个没有它们的身影？想想看，如果没有共模电感和差模电感，我们的生活可能会变得多么糟糕。
信号差、图像模糊、甚至设备过热，这样的情况就像是夏天中午忘记开空调，简直受不了啊！它们还相互配合，构成了一个完美的组合。
就像一对搭档，互相依赖，又各自发挥着不同的作用。
共模电感负责外部的屏障，差模电感则是内部的调节器，两者一拍即合，合力保障电路的安全与稳定。
试想，如果只有共模电感，外面的干扰信号被挡住了，但内部的信号却无法保持稳定，那这电路还真是个笑话。
再来聊聊应用场景。
比如在汽车电子领域，随着汽车智能化的发展，电路的复杂程度也水涨船高。
共模电感和差模电感这两位“电路英雄”就成为了保障汽车安全、稳定的重要角色。
它们能有效地抵御来自路面的电磁干扰，确保导航系统的精准和娱乐系统的流畅。
要是没有它们，试想一下，开车时突然信号掉线，那真是心脏病发作的节奏啊！当然了，这俩电感的使用也要根据具体情况来选择。
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EMI对策元件之差模/共模电感器
电感器变压器典型应用电路——开关电源电路
EMI 滤波典型电路
差模噪声、共模噪声及差模电感器、共模电感器
输入导线之间的 EMI 电压称之为差模噪声。
导线对接地端的噪声称之为共模噪声，差别见下图（以开关电源的差模干扰和共模干扰为例）。
差模噪声与共模噪声的区别
共模电感器设计
开关电源产生的共模噪声频率范围从 10kHz ～ 50MHz 甚至更高，为了对这些噪声有效的衰减，那么在这个频率范围内，共模电感器就必须提供足够高的阻抗。
因此高磁导率的锰锌铁氧体和非晶材料是非常适合的。
共模电感器的阻抗 Zs 由
串联感抗 Xs 和串联电阻 Rs 两部分组成， Zs 、 Xs 、 Rs 三者随频率变化的典型趋势见下图。
Zs 、 Xs 、 Rs 与频率的关系曲线
从图中我们可以看出在 750kHz 以下， Xs 在 Zs 中占主要部分， 750kHz 以上 Rs 在 Zs 中占主要部分。
对于抑制共模噪声的电感器，需要在一个磁芯上绕制两组电流方向相反的导线，并使用高磁导率的磁芯，如磁导率为5k 、 7k 、 10k 、 12k 材料和非晶磁芯等。
共模电感器命名方法
外形结构：
图 1 图 2
德恩典型产品参数表
差模电感器设计
对于抑制差模噪声的电感器，要求磁芯材料在偏磁场下仍然能够保持磁导率指标。
下图中，标出了流经电感器的电流 I ，电压 V 和磁芯中的磁场强度曲线，并且画出了差模滤波器和共模滤波器在开关电源中的应用线路图。
在输入端，可以是交流输入（如市电），也可以是电池供电（如 48V ，用于电信设备中）。
当电池供电时，磁化电流是恒定的直流电。
对于高功率因数的交流电系统，磁化电流接近正弦波波形。
而低功率因数的交流电系统，其磁化电流则由一系列的交变脉冲叠加组成。
适合制作差模电感器（扼流圈）的磁心材料是具有高 Bs 值的金属磁粉心磁环和开路铁氧体磁芯，但是考虑现在的 EMI 和 EMC 的要求，使用铁镍钼、铁镍 50 、铁硅铝三种闭和磁路的金属磁粉心磁环是最合适的，因为这三种磁心材料在偏磁场下具有极好的电感量保持能力。
三种金属磁粉心材料进行比较：高磁通铁镍 50 磁粉心的性能最好，因为它在高饱和磁通密度下具有保持电感量的能力，同时它还提供在高频下所需要的阻尼衰减功能，但是由于该材料本身所具有的磁滞伸缩产生的音频噪声，致使高磁通铁镍 50 磁粉心在 50Hz 或者 60Hz 下，会产生音频噪声（嗡嗡声）。
当然直流磁化电流不会产生音频噪声，所以它最适合用制作电池供电（工作电流为直流）的电源系统中的输入滤波电感器。
铁镍钼、铁硅铝磁粉心都具有特别低的磁滞伸缩系数，它们都不会产生音频噪声。
铁镍钼磁粉心在直流偏磁场下的磁导率变化量最小，这是它的一个优点。
铁硅铝磁粉心的单位体积成本最低，因此最适合制作民用差模电感器，铁镍 50 和铁镍钼磁粉心的价格远远高于铁硅铝磁粉心更适合军用和一些对体积和性能要求高的场合。
差模电感器命名方法
外型结构图：
图 1 图 2
德恩典型产品参数表。