共模电感
共模电感手册
共模电感手册一、共模电感是什么呢？共模电感呀，就像是电路里的小卫士。
它是一个电感，但是有着独特的作用哦。
它主要是用来抑制共模噪声的，在很多电子设备里都能看到它的身影呢。
比如说我们的电脑电源呀，要是没有共模电感在那把关，可能就会有很多干扰信号，让电脑运行得不太稳定啦。
二、共模电感的结构共模电感一般有两个绕组，这两个绕组绕在同一个磁芯上。
这结构就很巧妙啦，就像两个小伙伴手拉手在守护电路一样。
当共模电流通过的时候，它会产生相反的磁场，这样就能把共模噪声给削弱啦。
而且它的磁芯材料也有很多种呢，不同的材料会影响它的性能。
像铁氧体磁芯的共模电感，就比较适合在高频的情况下工作。
三、共模电感的工作原理共模电感工作起来可神奇啦。
共模电流流过共模电感的时候，因为两个绕组的电流方向相同，它们在磁芯里产生的磁场是相加的。
而对于差模电流呢，两个绕组的电流方向相反，产生的磁场就会相互抵消。
这样一来，共模电感就能很好地区分共模电流和差模电流，然后把共模噪声给抑制住啦。
四、共模电感的参数1. 电感量电感量可是共模电感的一个重要参数哦。
它的大小会影响对共模噪声的抑制效果。
电感量越大，对低频共模噪声的抑制能力就越强。
但是也不能太大啦，太大的话可能会影响电路的正常工作呢。
2. 额定电流这个就像共模电感能承受的力量限度一样。
如果电路中的电流超过了共模电感的额定电流，共模电感可能就会发热，甚至损坏。
所以在选择共模电感的时候，一定要根据电路中的实际电流来选择合适额定电流的共模电感。
3. 直流电阻直流电阻会影响电路中的直流信号传输。
如果直流电阻太大，会导致电路中的直流电压降增大，这样可能会影响电路中其他元件的正常工作。
五、共模电感的应用场景1. 电源电路在电源电路里，共模电感可是个大忙人呢。
它可以防止电源线上的共模噪声进入到电路中，保证电源的纯净。
比如说在手机充电器的电路里，共模电感就起着很重要的作用，让充电过程更加稳定。
2. 通信电路通信电路对信号的质量要求很高。
dcdc 电路 共模电感
dcdc 电路共模电感dcdc电路中的共模电感是一种非常重要的元件，它在电路中起着关键的作用。
本文将从共模电感的定义、原理、应用以及选型等方面进行详细阐述。
我们来了解一下共模电感的定义。
共模电感是指在直流-直流转换器（DC-DC转换器）中用于滤除共模噪声的电感。
共模噪声是指同时作用于电路两个输入端的噪声信号，它们具有相同的幅度和相位。
共模电感的主要作用是阻止共模噪声进入电路，从而保证电路的正常工作。
接下来，我们来了解一下共模电感的工作原理。
共模电感的工作原理基于电感的特性。
当共模噪声进入电路时，共模电感会产生反向的电流，从而抵消共模噪声。
共模电感的大小取决于电路的设计和要求，一般来说，共模电感的阻抗应与电路输入端的负载匹配。
共模电感在电路中有着广泛的应用。
首先，它常用于直流-直流转换器中，用于滤除共模噪声。
在高频电路中，共模电感也常被用于滤波器和功率放大器中，起到抑制共模噪声的作用。
此外，共模电感还常被用于干扰抑制、电源线滤波、通信设备、医疗设备等领域。
在选用共模电感时，需要考虑一些关键因素。
首先是电感值的选择，通常选择的电感值应能满足电路的要求。
其次是电感的尺寸和结构，要根据电路的空间和布局要求来选择合适的尺寸和结构。
此外，还需要考虑电感的性能参数，如电感的电流、频率响应等。
最后，还需要考虑电感的可靠性和成本等因素。
总结起来，共模电感在dcdc电路中是一种非常重要的元件。
它能够有效滤除共模噪声，保证电路的正常工作。
共模电感的工作原理是利用电感的特性，通过产生反向电流来抵消共模噪声。
在选用共模电感时，需要考虑电感值、尺寸、性能参数以及可靠性和成本等因素。
通过合理选择和应用共模电感，可以提高电路的性能和稳定性，减少噪声对电路的干扰。
共模 差模电感
共模差模电感
共模电感和差模电感是两种不同类型的电感，它们在电路中的作用和应用有所不同。
1.共模电感：由于同一铁心上绕有主线圈和一匝线圈，因此，当有电流流过时，两线圈同时产生磁场。
主线圈对共模电流具有较大电感，而匝线圈对差模电流几乎没有作用。
在电力系统中，因高压电等外界干扰源的流入而影响测量、信号设备等问题常有发生。
为抑制这些干扰，在信号线或电源线上加装共模电感，使两者产生的磁场相互抵消，以消除外部干扰的影响。
2.差模电感：在电路中，差模电流主要在信号线或电源线中流动，而共模电流则主要在外部干扰源中流动。
差模电感用于过滤和阻止这些差模电流的干扰，将其滤除或减少到可接受的范围内。
由于磁芯与两个线圈完全相对闭合，使得电感量达到最大化。
同时，其闭合结构可让低频或直流通过，对交流电或高频起到的阻止作用。
总结来说，共模电感主要用于抑制外部干扰源的影响，而差模电感则主要用于过滤和阻止差模电流的干扰。
在电路设计中，根据需要选择不同类型的电感器以优化电路性能。
共模电感
共模电感(Common mode Choke)，也叫共模扼流圈，常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。
在板卡设计中，共模电感也是起EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。
目录导线)为例，所谓串模干扰，指的是两条走线之间的干扰；而共模干扰则是两条走线和PCB地线之间的电位差引起的干扰。
串模干扰电流作用于两条信号线间，其传导方向与波形和信号电流一致；共模干扰电流作用在信号线路和地线之间，干扰电流在两条信号线上各流过二分之一且同向，并以地线为公共回路.共模电感如果板卡产生的共模电流不经过衰减过滤(尤其是像USB和IEEE 1394接口这种高速接口走线上的共模电流)，那么共模干扰电流就很容易通过接口数据线产生电磁辐射——在线缆中因共模电流而产生的共模辐射。
美国FCC、国际无线电干扰特别委员会的CISPR22以及我国的GB9254等标准规范等都对信息技术设备通信端口的共模传导干扰和辐射发射有相关的限制要求。
为了消除信号线上输入的干扰信号及感应的各种干扰，我们必须合理安排滤波电路来过滤共模和串模的干扰，共模电感就是滤波电路中的一个组成部分。
共模电感实质上是一个双向滤波器：一方面要滤除信号线上共模电磁干扰，另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰，避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。
图2是我们常见的共模电感的内部电路示意图，在实际电路设计中，还可以采用多级共模电路来更好地滤除电磁干扰。
此外，在主板上我们也能看到一种贴片式的共模电感(图3)，其结构和功能与直立式共模电感几乎是一样的。
编辑本段共模电感工作原理为什么共模电感能防EMI？要弄清楚这点，我们需要从共模电感的结构开始分析。
共模电感的滤波电路，La和Lb就是共模电感线圈。
这两个线圈绕在同一铁芯上，匝数和相位都相同(绕制反向)。
这样，当电路中的正常电流流经共模电感时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼)；当有共模电图2 图3流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。
共模电感
共模电感工作原理共模电感的滤波电路，La和Lb就是共模电感线圈。
这两个线圈绕在同一铁芯上，匝数和相位都相同(绕制反向)。
这样，当电路中的正常电流流经共模电感时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼)；当有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。
漏感差模对理想的电感模型而言，当线圈绕完后，所有磁通都集中在线圈的中心内。
但通常情况下环形线圈不会绕满一周，或绕制不紧密，这样会引起磁通的泄漏。
共模电感有两个绕组，其间有相当共模电感大的间隙，这样就会产生磁通泄漏，并形成差模电感。
因此，共模电感一般也具有一定的差模干扰衰减能力。
在滤波器的设计中，我们也可以利用漏感。
如在普通的滤波器中，仅安装一个共模电感，利用共模电感的漏感产生适量的差模电感，起到对差模电流的抑制作用。
有时，还要人为增加共模扼流圈的漏电感，提高差模电感量，以达到更好的滤波效果。
漏感综述共模扼流圈能发挥一定的作用是由于μcm比μdm大好几个数量级的缘故，因为共模电流通常很小，可以通过使L/D保持在较低值来获得更小的μdm。
为了得到共模电感，同时又要使差模电感最小，最好是采用横截面积较大的磁芯绕制成多匝线圈。
采用较大的螺旋管磁芯，也并非一定要这样的磁芯，可在共模扼流圈内并入有效的差模电感。
因为差模磁通是远离磁芯（环形结构）的，因此可能会产生极强的辐射。
尤其是滤波器安装在PCB板上的情况下，这种辐射可以耦合到电源线，使传导发射增强。
当磁性材料被带到场内时（例如，环形磁芯放置在铁壳里），差模磁导率就可能会显著地增加，从而由于差模电流而导致磁芯的饱和。
共模电感在制作时应满足以下要求(1)绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘，以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路;(2)当线圈流过瞬时大电流时，磁芯不要出现饱和;(3)线圈中的磁芯应与线圈绝缘，以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿;(4)线圈应尽可能绕制单层，这样做可减小线圈的寄生电容，增强线圈对瞬时过电压的承受能力。
emc 共模电感
emc 共模电感
摘要：
一、共模电感的定义与作用
二、共模电感的应用领域
三、共模电感的特点与选择
四、共模电感在EMC 中的重要性
正文：
共模电感，也称为共模扼流圈，是一种电子元件，主要用于电脑开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。
共模电感在板卡设计中也起到EMI 滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。
在变频空调、平板电视、电动汽车、逆变焊机、高频电感加热、光伏、风电等领域，共模电感也有广泛应用。
共模电感的特点如下：在大频率范围内有良好的衰减；漏感低，更好的性能稳定性；电感量偏差小；体积小，较少匝数可获得。
在选择共模电感时，需要根据具体应用场景和要求来选择合适的电感值、电流、电压等参数。
共模电感在EMC（电磁兼容性）中具有重要作用。
在电子设备中，共模电感能有效抑制电磁干扰，提高设备的抗干扰能力，保证设备在复杂电磁环境中的正常工作。
共模电感的工作原理与设计
共模电感的工作原理与设计共模电感是电感的一种特殊形式，它具有类似于普通电感的电感性质，同时还能阻止共模信号通过。
共模电感在电子电路中起到抑制共模噪声的作用，提高信号质量。
1.电磁感应：当通过共模电感的两个导线中流过的电流方向相同时（即共模模式），会形成一个磁场。
这个磁场会导致导线中的电流方向相同，产生感应电动势。
2.感应电动势：感应电动势产生的目的是阻碍共模信号通过，从而抑制共模噪声。
共模电感的设计初衷是使产生的感应电动势尽可能大，从而能有效地阻止共模信号通过。
3.互感：共模电感的两个线圈之间会产生一定的互感，通过调整线圈的匝数、形状和位置等参数，可以改变共模电感的特性。
设计共模电感时，需要考虑以下几个因素：1.线圈的材料和大小：线圈的大小和材料会影响共模电感的特性。
线圈的材料一般选用导磁性能较好的材料，如铁氧体等。
线圈的大小一般根据电路的需求确定，过小会影响共模电感的效果，过大则会增加电路的体积和成本。
2.匝数：线圈的匝数也是影响共模电感的重要因素。
匝数的多少会影响感应电动势的大小。
一般来说，匝数越多，感应电动势越大，共模信号的抑制效果越好。
3.线圈的构造：线圈的形状和结构也会影响共模电感的效果。
合理的线圈结构能提高共模电感的工作效率和性能。
一般常用的线圈结构有圆柱形、长方形等。
4.线圈的位置：线圈的位置也会影响共模电感的效果。
位置的选择应该根据具体的电路需求来确定，一般来说，距离电源或信号源较近的位置可以增加共模电感的效果。
综上所述，共模电感通过电磁感应的原理，产生感应电动势阻止共模信号通过，从而提高信号质量。
设计共模电感时需要考虑线圈的材料、大小、匝数、构造和位置等因素，以达到最佳的抑制共模噪声的效果。
共模电感参数解读
共模电感参数解读共模电感是指在共模电路中使用的电感元件，它在共模电路中起到了很重要的作用。
共模电感的参数包括电感值、阻抗、频率响应等，这些参数对共模电路的性能有着重要的影响。
本文将从共模电感的基本原理、参数解读以及在实际电路中的应用等方面对共模电感进行详细的解读。
我们来了解一下共模电感的基本原理。
共模电感是指在共模电路中串联或并联连接的电感元件，它通常由线圈和铁芯组成。
在共模电路中，共模电感可以用来抑制共模干扰信号，提高共模抑制比，从而提高电路的抗干扰能力。
共模电感的基本原理是利用电感元件对电流的阻抗来实现对共模信号的处理，在传输线、通信系统、传感器、放大器等方面有着广泛的应用。
我们来看一下共模电感的参数解读。
共模电感的主要参数包括电感值、阻抗、频率响应等。
电感值是共模电感的重要参数之一，它通常用亨利（H）来表示，表示电感元件对电流的存储能力。
电感值越大，电感元件对电流的存储能力就越强，从而可以更好地抑制共模干扰信号。
共模电感的阻抗也是一个重要的参数，它代表了电感元件对共模信号的阻碍能力。
阻抗越大，电感元件对共模信号的阻碍能力就越强，从而可以提高共模抑制比。
共模电感的频率响应也是一个重要参数，它代表了共模电感在不同频率下的性能表现。
通过对这些参数的综合解读，可以更好地理解共模电感在电路中的作用和性能。
我们来看一下共模电感在实际电路中的应用。
在实际电路中，共模电感通常用于抑制共模干扰信号，提高系统的抗干扰能力。
在传输线路中，可以通过串联共模电感的方式来抑制共模干扰信号，提高数据传输的可靠性；在通信系统中，可以通过并联共模电感的方式来实现对通信信号的滤波和增强；在传感器和放大器中，可以利用共模电感对共模信号进行处理，提高系统的性能。
共模电感在电路设计和应用中有着广泛的用途，对于提高系统的性能和可靠性有着重要的意义。
共模电感是共模电路中重要的电感元件，它通过对共模信号的处理来提高系统的抗干扰能力和性能表现。
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一、共模电感原理
在介绍共模电感之前先介绍扼流圈，扼流圈是一种用来减弱电路里面高频电流的低阻抗线圈。
为了提高其电感扼流圈通常有一软磁材料制的核心。
共模扼流圈有多个同样的线圈，电流在这些线圈里反向流，因此在扼流圈的芯里磁场抵消。
共模扼流圈常被用来压抑干扰辐射，因为这样的干扰电流在不同的线圈里反向，提高系统的EMC。
对于这样的电流共模扼流圈的电感非常高。
共模电感的电路图如图1所示。
图1共模电感电路图示
共模信号和差模信号只是一个相对量，共模信号又称共模噪声或者称对地噪声，指两根线分别对地的噪声，对于开关电源的输入滤波器而言，是零线和火线分别对大地的电信号。
虽然零线和火线都没有直接和大地相连，但是零线和火线可以分别通过电路板上的寄生电容或者杂散电容又或者寄生电感等来和大地相连。
差模信号是指两根线直接的信号差值也可以称之为电视差。
假设有两个信号V1、V2
共模信号就为（V1+V2）/2
差模信号就为：对于V1 （V1-V2）/2；对于V2 -（V1-V2）/2
共模信号特点：幅度相等、相位相同的信号。
差模信号特点：幅度相等、相位相反的信号。
如图2所示为差模信号和共模信号的示意图。
图2差模信号和共模信号示意图
二、共差模噪声来源
对于开关电源而言，如果整流桥后的储能滤波大电容为理想电容，即等效
串联电阻为零（忽略所有电容寄生参数），则输入到电源的所有可能的差模噪
声源都会被该电容完全旁路或解耦，可是大容量电容的等效串联电阻并非为零。
因此，输入电容的等效串联电阻是从差模噪声发生器看进去的阻抗Zdm的主
要部分。
输入电容除了承受从电源线流入的工作电流外，还要提供开关管所需
的高频脉冲电流，但无论如何，电流流经电阻必然产生压降，如电容的等效串
联电阻，所以输入滤波电容两端会出现高频电压纹波，高频高压纹波就是来自
于差模电流。
它基本上是一个电压源（由等效串联电阻导致的）。
理论上，整
流桥导通时，该高频纹波噪声应该仅出现在整流桥输入侧。
事实上，整流桥关
断时，噪声会通过整流桥二极管的寄生电容泄露。
高频电流流入机壳有许多偶然的路径。
当开关电源中的主开关管的漏极高
低跳变时，电流流经开关管与散热器之间的寄生电容（散热器连接至外壳或者
散热器就是外壳）。
在交流电网电流保持整流桥导通时，注入机壳的噪声遭遇
几乎相等的阻抗，因此等量流入零线和火线。
因此，这是纯共模噪声。
三、共模电感如何抑制共模信号
目前已经知道共模信号是两个幅度相等、相位相同的信号，共模信号一般
来自电网，共模信号会影响电路板的正常工作，也会以电磁波的形式干扰周围
环境。
既然是用电感来抑制共模信号，那么这肯定和磁场相关。
先来介绍通电螺
线感，产生的磁场的方向（对于项目应用而言，有些场合比如抑制共模信号而言，不太需要定量的计算，电感产生的磁场以及磁通量的大小，感兴趣的童鞋，这里推荐一本书可以参考，<<开关电源中磁性元器件>>赵修科老师）。
对于
通电螺线管的磁场方向判断方法为，右手握住螺管，四指指向电流方向，则拇
指指向就是磁场方向。
接下来介绍一个重要的名词，即磁通。
垂直通过一个截
面的磁力线总量称为该截面的磁通量，简称磁通。
磁力线是通电螺线管产生的，是实际存在的，只是看不见也摸不着，磁力线是一个闭和的回路，对于通电螺
线管，磁力线都要经过螺线管内部，磁力线是与磁感应强度B成正比的。
如图
3所示为通电螺线管产生磁力线的示意图。
图3 螺线管磁力线
如图4所示为，穿过某一截面的磁通
图4 穿过截面的磁通
磁通量用F表示，是一个标量，单位为韦伯，代号Wb。
磁通量和磁感应强度B以及截面积A的关系为：
F=BA
从关系式可以看出，穿过横截面的磁力线越多，磁通量就越大。
对于绕在磁芯上的线圈，在其上通电流i，则线圈的电感L可以表示为：
L=NF/i
N为线圈匝数。
到此为止，通过上述的简要概述，可以知道，绕在磁芯上的线圈在匝数和电流不变时，磁芯中穿过的磁力线越多，那么磁通量就越大，则相对应的电感量也越大。
电感天生的作用就是阻止流过其上电流的变化，其实质是阻止其磁通量的变化。
这就是利用共模电感来抑制共模电流的基本原理。
如图5所示为，共模电流在共模电感上产生的磁感应强度，电流I1产生的磁感应强度为B1，电流I2产生的磁感应强度为B2，两条黄色箭头分别表示电流I1和I2在铁氧体中产生的磁力线，可以看出电流I1和I2产生的磁力线是相加的，故磁通也是相加的，那么电感量就是相加的，电感量越大，对电流的抑制能力就越强。
图5共模电流在共模电感上的磁通分布
对于共模电感如何抑制共模电流用一句话可以解释，即共模电感上流过共
模电流时磁环中的磁通相互叠加，从而具有相当大的电感量，对共模电流起到
抑制作用。
当两个线圈流过差模电流时，铁氧体磁环中的磁力线相反，导致磁通相互
抵消，几乎没有电感量，所以差模信号可以基本无衰减的通过（考虑到电感本
身具有一定的电阻）。
所以不仅对于开关电源的输入滤波器加共模电感，在走
差分信号线时也可以加上共模电感来抑制共模电流，以防止电路误触发等现象。
四、共模电感选型
根据共模电感的额定电流、直流电阻以及额定频率下阻抗值要求，可以按步骤进行设计：
1 根据阻抗值计算最小电感值
2 选择共模电感磁芯材料以及磁芯尺寸
3 确定线圈匝数
4 选择导线
共模电感最小电感值计算公式：
Xl为频率为f时的阻抗值
扼流圈电感值是用负载（单位： Ohms）除以信号开始衰减时的角频率或以上频率。
例如，在50Ω的负载中，当频率达到 4000 Hz 或以上时信号开始衰减，则需要使用 1.99 mH（50/2π×4000））的电感。
其相应的共模滤波器构造，如下图6所示：
选择所需滤波的频段，共模阻抗越大越好，因此在选择共模电感时需要看器件资料，主要根据阻抗频率曲线选择。
电感量计算出来后和普通设计电感一样，在此就不详细展开。
自己在绕制电感时要注意些事项，
1）绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘，以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。
2）当线圈流过瞬时大电流时，磁芯不要出现饱和。
3）线圈中的磁芯应与线圈绝缘，以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿。
4）线圈应尽可能绕制单层，这样做可减小线圈的寄生电容，增强线圈对瞬时过电压的而授能力
共模电感磁芯的选取磁芯时，形状尺寸、适用频段、温升以及价格都要考虑，常用的磁芯为U型、E型和环形。
相对而言，环形磁芯比较便宜，因为环形只有一个就可制作。
而其他形状
的磁芯必须有一对才能为共模电感所用，且在成型时，考虑两磁芯的配对问题，还须增加研磨工序才能得到较高的磁导率，对于环形磁芯却不需如此；与其它
形状磁芯相比环形磁芯有较高的有效磁导率，因为两配对磁芯在装配时，无论
怎样作业都不可消除气隙的现象，故有效磁导率比单一封闭形磁芯要低。
但环
形磁芯绕线成本较高，因其他形状磁芯有一配套线架在使用，绕线可以机器作业，而环形磁芯只可以手工作业或机器（速度较低）作业；且磁环孔径小，机
器难以穿线，需要人工去绕，费时费力，加工成本高，效率低；安装不便，若
是加底座，则成本会上升。
综合性能比起来，磁环性能较好，价格也较高。
因
为成本的因素，磁环大多用在大功率的电源上。
当然因为体积小，对体积有要
求的小功率电源，可以采用磁环磁芯。
对于主要作用是滤除低频噪声的共模电感，应当选用高磁导率的锰锌铁氧体磁芯；相反，应该选用适用于高频的镍锌
铁氧体磁芯或磁粉芯磁芯。
通常适用于高频的磁芯，因其具有分布式气隙，故
磁导率相对较低，二者不可兼得。
不过，与普通电感器不同的是，共模电感的
作用是对噪声信号形成较大的插入损耗，以减小噪声干扰。
锰锌铁氧体在高频时，虽然其有效磁导率很小，但磁芯损耗随频率增加而增大，对高频噪声有较
大的阻碍作用，所以也能减弱高频干扰，只是效果相对较差。
然而，较大的磁
芯损耗会导致磁芯发热，而损耗较小的磁芯价格也较高。