共模电感浅谈

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讨论出真知 关于共模电感用材讨论总结篇

讨论出真知 关于共模电感用材讨论总结篇

讨论出真知关于共模电感用材讨论总结篇先说说磁环类型的:铁芯材料:主要有有纳米晶的;线材:这个就不说了;铁芯优点:高初始导磁率(这个是共模电感的基本要求)、高饱和磁感应强度、温度较之铁氧体稳定(可以理解为温升小),频率特性比较灵活,因为导磁率高,很小就可以做出很大的感量,适应频率比较宽;整体优势:因为初始导磁率是铁氧体的5-20倍,对传导干扰的抑制作用远大于铁氧体;纳米晶的高饱和磁感应强度比铁氧体的好,所以在大电流下不易饱和;温升较之UF系列的要低,我实际测试:室温下要低将近10度(个人测试值仅作参考);结构上的灵活令其适应性好,从加工工艺上进行改变,即可适应不同需求(见过节能灯上用的磁环电感,使用相当灵活);分布电容会更小,因为绕线的面积更宽,体积也相对较小;环行所用匝数少一点,分布参数小一点,效率占优(针对具体进行分析,我猜是因为线径的缘故,望补充);整体劣势: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。

而在成本压力日益增加的同时,这一点已尤为重要了。

耐压方面较之UF优势不大:我自己想的,因为看到很多磁环共模中间使用扎线带隔开的,这样不是很可靠,有的中间拉开一定距离,线用点胶固定,时间长了,可靠性怎么样呢?如果电感量要求比较大,线会挤在一起,安全性上有一点疑惑。

望补充!安装不便,故障率较高---来自懶人兄的分享:“一般性能是一样的,同样线径磁环要比 UF10.5做的感量要高,容易实现。

测试传导时相同感量有遇到UF10.5比较好,相差5个DB左右!磁环要是像年纪图片是比较便宜,但不好插件,故障比较大。

要是加了底座也不便宜,比UF10.5贵”应用:因为成本的因素,磁环大多用在大功率的电源上,powercheng兄形容:“小功率的用磁环太高档了”,是有道理的。

当然因为体积小,对体积有要求的小功率电源,采用磁环的也是很OK的选择。

综合性能比起来,优于UF系的。

如果成本压力不大的项目,可以考虑用磁环的。

共模 差模电感

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。

共模电感的原理与作用

共模电感的原理与作用

共模电感的原理与作用共模电感是一种用于电子电路中的被动元件,它在电路中起到了重要的作用。

本文将介绍共模电感的原理和作用,并对其相关概念进行详细解释。

我们来了解一下共模电感的原理。

共模电感是由两个同轴线圈组成的,这两个线圈分别是主线圈和副线圈。

主线圈是由导线绕制成的,而副线圈则是由磁性材料绕制而成。

当主线圈中有电流通过时,将会产生磁场,这个磁场会通过副线圈,并在副线圈中产生感应电动势。

这个感应电动势的大小和方向与主线圈中的电流有关。

接下来,我们来探讨共模电感的作用。

共模电感主要用于抑制共模干扰。

共模干扰是指在信号传输过程中,由于电源线或地线等共同模式噪声的影响,导致信号失真或降低信号质量的现象。

共模电感可以通过抑制这些共模噪声,提高信号的品质和可靠性。

具体而言,共模电感的作用有以下几个方面:1. 抑制共模干扰:共模电感可以通过阻断共模噪声的传播路径,减小共模噪声对信号的影响。

当共模信号通过共模电感时,由于其频率较低,会在电感中产生较大的感应电动势,从而抑制共模噪声的传播。

2. 提高信号质量:共模电感可以有效地减小共模噪声对信号的干扰,从而提高信号的质量。

通过使用共模电感,可以降低信号的误码率和误差率,提高信号的可靠性。

3. 保护设备:共模电感可以保护电子设备免受共模干扰的影响。

共模干扰可能会对设备的正常工作产生不利影响,甚至导致设备损坏。

通过使用共模电感,可以有效地抑制共模噪声,保护设备的安全和稳定运行。

4. 降低地线回流电流:地线回流电流是由于设备中的共模噪声引起的,会导致地线回流电流过大,影响设备的正常工作。

共模电感可以在地线上形成高阻抗,从而减小地线回流电流的流动。

共模电感是一种用于电子电路中的重要元件,它通过抑制共模干扰,提高信号质量,保护设备和降低地线回流电流等方面发挥作用。

在实际应用中,我们可以根据具体的需求选择适当的共模电感,以提高电路的性能和可靠性。

希望通过本文的介绍,读者能够对共模电感有更深入的了解。

共模电感浅谈

共模电感浅谈

共模电感浅谈存储与多媒体产品线彭浩版本历史目录1.共模电感简介 (3)2.共模电感用于EMI滤波器 (4)2.1噪声测量方法 (4)2.2滤波器电路结构分析 (4)2.3滤波器元器件参数计算 (6)2.4共模电感的差模电感 (7)3.共模电感的寄生参数 (9)3.1寄生电容C1、C2 (9)3.2电感L LK、L C (11)3.3等效电阻R C、R W (11)4.磁芯材料与共模电感磁芯选型 (12)4.1铁氧体磁芯 (12)4.2磁粉芯与高磁通磁粉芯 (12)4.3共模电感磁芯选型 (13)5.共模电感的设计流程 (14)6.共模电感安规管控 (15)1. 共模电感简介共模电感,也叫扼流圈,常用在开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。

共模电感是一个以铁氧体等为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,线圈的绕制方向相反,形成一个四端器件。

当两线圈中流过差模电流时,产生两个相互抵消的磁场H1、H2,此时工作电流主要受线圈欧姆电阻以及可以忽略不计的工作频率下小漏感的阻尼,所以差模信号可以无衰减地通过,如图1-1所示;而当流过共模电流时,磁环中的磁通相互叠加,从而具有相当大的电感量,线圈即呈现出高阻抗,产生很强的阻尼效果,达到对共模电流的抑制作用。

因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号,而对线路正常传输的差模信号无影响。

图1-1 差模信号通过共模线圈2. 共模电感用于EMI 滤波器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,其间有相当大的间隙,这样就会产生磁通泄漏,并形成差模电感,因而共模电感对差模噪声也有抑制作用。

实际应用中,共模电感常和X 电容、Y 电容组成EMI 滤波器,滤除差模噪声和共模噪声。

2.1 噪声测量方法图2-1所示为典型的噪声测量结构图,噪声的测量主要通过LISN 来实现。

共模电感的原理以及使用情况

共模电感的原理以及使用情况

共模电感的原理以及使用情况共模电感是一种特殊的电感器件,它具有两个线圈,分别与电感的两个输出端相连,形成一个环形的磁路,线圈上的绕组方向一致。

共模电感的原理是通过将电流在两个线圈上产生的磁场进行叠加,从而实现抵消共模信号的目的。

共模信号是指同时作用于电感输出端的两个信号之间的共同分量。

在很多电路中,存在着来自电源电路、开关电源、传感器等外部环境干扰产生的共模信号。

这些共模信号会影响到电路的正常工作,导致信号质量下降,或者对电子器件产生干扰。

共模电感通过在两个线圈上产生相同大小但方向相反的反平衡磁场,抵消共模信号。

因为这两个线圈相互反向,所以当共模信号通过线圈时,它们的磁场产生的反向电流在两个线圈中相互抵消,这样就减小了共模信号的影响。

在实际应用中,共模电感广泛应用于各种电路中,特别是在高频信号处理和通信领域。

一些常见的使用情况如下:1.抑制干扰:共模电感可以用于电源滤波器中,通过抑制共模干扰信号,改善电源的纹波。

它们能够降低高频共模噪声的传导和辐射,提高电路的抗干扰能力。

2.数据传输:在高速数据传输中,共模电感可以用于滤除共模噪声,提高信号的质量和可靠性。

例如,在以太网和USB接口中,共模电感常用于抑制共模干扰信号。

3.电磁兼容性:共模电感可以用于提高电子设备的电磁兼容性,减少设备之间的相互干扰。

在设计电路板时,可将共模电感放置在敏感信号和干扰源之间,起到屏蔽的作用。

4.防止信号互调:共模电感可以在高频电路中用于防止信号的互调。

它们能够排除共模噪声,确保输入输出信号之间的准确传递。

5.隔离信号:在通信系统和信号接口中,共模电感可用于隔离信号,阻止信号在电路中的反向传播。

总的来说,共模电感在电子领域中发挥着非常重要的作用。

它们能够有效抑制共模噪声,提高信号传输质量和电路的抗干扰能力,确保设备正常工作。

随着电子技术的不断发展,对共模电感的需求也在不断增加,不同类型的共模电感应用也在不断扩展。

共模电感参数解读

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。

共模电感参数解读

共模电感参数解读

共模电感参数解读共模电感是一种在电子领域广泛应用的元件,其参数对于电路设计和性能起着至关重要的作用。

在实际的电路设计和应用过程中,对共模电感参数的理解和解读是非常重要的。

下面将对共模电感参数进行详细的解读,帮助大家更好地理解其特性和应用。

1. 共模电感的基本概念共模电感是指在两个相对的导体之间传递共同的电磁感应能力。

它是通过两个相对的导体之间的磁耦合实现的,因此也被称为磁耦合电感。

在电路中,共模电感通常用来抑制共模干扰、提高信号的抗干扰能力,从而提高电路的稳定性和可靠性。

2. 共模电感的参数共模电感的参数通常包括电感值、分布电容和直流电阻三个重要的指标。

(1)电感值共模电感的电感值是指在单位电流下两个导体间的电磁感应能力。

它通常用亨利(H)来表示,是共模电感最基本的特性参数之一。

电感值决定了共模电感在电路中的应用范围和性能表现,因此是设计和选择共模电感时需要重点考虑的参数。

(2)分布电容在实际的共模电感中,由于导体间的绝缘层或介质会形成电容。

这个电容称为共模电感的分布电容,它会对共模电感的高频特性和传输性能产生影响。

分布电容通常用皮法(pF)来表示,需要在设计和应用时进行合理的考虑和抑制。

(3)直流电阻共模电感中导体和导体间的接触电阻会产生直流电阻,这个直流电阻会对共模电感的电路性能产生显著的影响。

在共模电感的参数评估中,直流电阻也是一个需要重点关注的参数。

3. 共模电感参数的影响因素共模电感参数受到多种因素的影响,主要包括磁芯材料、线圈结构、线圈布线、绕组方式等。

(1)磁芯材料磁芯材料直接影响着共模电感的性能,通常包括软磁材料和硬磁材料两种。

软磁材料适用于频率较低的应用场景,而硬磁材料适用于高频场景。

合理选择和设计磁芯材料对共模电感的参数有着重要的影响。

(2)线圈结构共模电感的线圈结构对参数影响较大,包括线圈匝数、线径和线圈间距等因素。

合理设计线圈结构可以提高共模电感的性能和稳定性。

(3)线圈布线合理的线圈布线能够减小感应线圈间的互感和互感对共模电感参数的影响。

共模电感的原理以及使用剖析

共模电感的原理以及使用剖析

共模电感的原理以及使用情况。

由于EMC所面临解决问题大多是共模干扰,因此共模电感也是我们常用的有力元件之一!这里就给大家简单介绍一下共模电感的原理以及使用情况。

共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。

原理是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,而当两线圈流过差模电流时,磁环中的磁通相互抵消,几乎没有电感量,所以差模电流可以无衰减地通过。

因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号,而对线路正常传输的差模信号无影响。

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而授能力。

通常情况下,同时注意选择所需滤波的频段,共模阻抗越大越好,因此我们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。

另外选择时注意考虑差模阻抗对信号的影响,主要关注差模阻抗,特别注意高速端口。

随着电子设备、计算机与家用电器的大量涌现和广泛普及,电网噪声干扰日益严重并形成一种公害。

特别是瞬态噪声干扰,其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高(几百伏至几千伏)、随机性强,对微机和数字电路易产生严重干扰,常使人防不胜防,这已引起国内外电子界的高度重视。

电磁干扰滤波器(EMI Filter)是近年来被推广应用的一种新型组合器件。

它能有效地抑制电网噪声,提高电子设备的抗干扰能力及系统的可靠性,可广泛用于电子测量仪器、计算机机房设备、开关电源、测控系统等领域。

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共模电感浅谈存储与多媒体产品线彭浩版本历史版本/状态责任人起止日期备注1.0/草稿彭浩2013-01-042013-02-06小组内部讨论目录1.共模电感简介 (3)2.共模电感用于EMI滤波器 (4)2.1噪声测量方法 (4)2.2滤波器电路结构分析 (4)2.3滤波器元器件参数计算 (6)2.4共模电感的差模电感 (7)3.共模电感的寄生参数 (9)3.1寄生电容C1、C2 (9)3.2电感L LK、L C (11)3.3等效电阻R C、R W (11)4.磁芯材料与共模电感磁芯选型 (12)4.1铁氧体磁芯 (12)4.2磁粉芯与高磁通磁粉芯 (12)4.3共模电感磁芯选型 (13)5.共模电感的设计流程 (14)6.共模电感安规管控 (15)1. 共模电感简介共模电感,也叫扼流圈,常用在开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。

共模电感是一个以铁氧体等为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,线圈的绕制方向相反,形成一个四端器件。

当两线圈中流过差模电流时,产生两个相互抵消的磁场H1、H2,此时工作电流主要受线圈欧姆电阻以及可以忽略不计的工作频率下小漏感的阻尼,所以差模信号可以无衰减地通过,如图1-1所示;而当流过共模电流时,磁环中的磁通相互叠加,从而具有相当大的电感量,线圈即呈现出高阻抗,产生很强的阻尼效果,达到对共模电流的抑制作用。

因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号,而对线路正常传输的差模信号无影响。

图1-1 差模信号通过共模线圈2. 共模电感用于EMI 滤波器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,其间有相当大的间隙,这样就会产生磁通泄漏,并形成差模电感,因而共模电感对差模噪声也有抑制作用。

实际应用中,共模电感常和X 电容、Y 电容组成EMI 滤波器,滤除差模噪声和共模噪声。

2.1 噪声测量方法图2-1所示为典型的噪声测量结构图,噪声的测量主要通过LISN 来实现。

L ISN 是指线路阻抗稳定网络,是传导型噪声测量的重要工具。

图2-1 噪声测量结构图其内部结构如图2-1中虚线框内所示,高频时,电感相当于断路,电容短路,低频时相反。

LISN 的作用为隔离待测试的设备和输入电源,滤除由输入电源线引入的噪声及干扰,并且在50Ω电阻上提取噪声的相应信号值送到接收机进行分析。

共模负载阻抗为25Ω,差模负载阻抗为100Ω,测量到的噪声电压如式(2-1)(2-2)所示:dm cm L I I V ⨯+⨯=5025(2-1)dm cm N I I V ⨯-⨯=5025(2-2)V L 扫描和V N 扫描分别都要求满足限值要求。

2.2 滤波器电路结构分析由X 电容、共模电感和Y 电容组成的滤波器如图2-2所示:图2-2 EMI 滤波器电路图2.2.1 共模等效电路图2-3为滤波器的共模等效电路图,由于C X 对于共模噪声不起作用,故将其略去,并且以接地点G 为对称点将电路对折。

其等效共模电感量为L C ,两个C Y 的等效电容值因并联变成原先的两倍,LISN 提供的两个50Ω的电阻负载也并联成为25Ω的等效负载。

这个25Ω的等效负载阻抗可以看作滤波器的负载阻抗,其值相对较小,而通常情况下共模噪声源阻抗Z CM 一般较大,在满足CM YZ C <<ω21和Ω>>25C L ω的条件下,阻抗失配极大化,从而滤波器对于共模噪声的插入损耗也尽可能大。

图2-3 共模等效电路图容易看出此等效电路为LC 二阶低通滤波电路,其转折频率为YC RCM C L f 221⋅=π (2-3) 其插入损耗随着噪声频率以40dB/dec 的斜率增加。

2.2.2 差模等效电路与上面共模等效电路分析的方法相类似,等效差模电感量为2L D , LISN 提供的两个50Ω的电阻负载也串连成为100Ω的负载阻抗。

两个C Y 的等效电容值因串联变为原来的一半,但由于差模噪声源阻抗Z CM 一般较小,通常满足DM YZ C >>ω2 ,因此可将Y 电容忽略。

由此得到简化的差模等效电路图,如图2-4所示。

图2-4 差模等效电路图在满足DM D Z L >>ω和Ω<<1001XC ω的条件下,阻抗失配极大化,滤波器对于差模噪声的插入损耗也尽可能大。

与共模等效电路一样,这也是LC 二阶低通滤波电路,其转折频率为:XD RCM C L f ⋅=π21 (2-4) 其插入损耗随着噪声频率也是以40dB/dec 的斜率增加。

2.3 滤波器元器件参数计算基于以上的分析,可以计算相应的滤波器元器件参数。

首先根据测得的原始共模与差模噪声,决定需要衰减的噪声频率段与衰减量,求得共差模滤波器的转折频率,然后计算滤波器各个元件的参数。

在计算元件参数时,应该注意,由于滤波器电感电容值越大,其转折频率越低,对噪声的抑制效果越好,但同时成本和体积也相应增加。

而且由材料特性可知,当电感电容值越大时,可持续抑制噪声的频率范围也相对变窄,因此其值不可以取得无限大。

考虑到电容对于体积的影响较电感小,而且市场上出售的电容器都有固定的电容值,与电感值相比缺乏弹性,故在决定电感电容值时,应优先考虑电容。

在计算共模元器件参数时,由于电容C Y 受安规限制,其值不能太大,应该选择符合安规的最大值。

选取C Y 后,利用已经得到的转折频率f RCM ,可以通过式(2-3)计算出所需共模电感量为:Y RCM C C f L 21212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=π(2-5)而在计算差模元器件参数时,电感与电容值的选择弹性较大。

在决定差模电容值C X 之后,差模电感值可通过式(2-4)计算出所需差模电感量为:X RDM D C f L 1212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=π(2-6)2.4 共模电感的差模电感将共模电感的一个线圈短路,测量另外一个线圈的电感,或者短接一对同名端,测另一对同名端的电感,即为两个线圈的差模电感之和。

那么各个线圈的差模电感分别是多少呢?共模电感的磁通并不是完全封闭在磁芯内,有部分泄露在空气中。

设磁芯中的磁场强度为H ,空气中的磁场强度为H ’;磁芯的磁导率为μ,空气的磁导率为'μ,应有'μμ>>;磁芯的横截面节为S 、磁路长度为l ,假设空气中磁通均匀分布在面积为S ’、磁路长度为l ’的空间中,不妨假设S=S ’,l=l ’。

由安培环路定理有⎰=NI Hdl ,N 为共模电感的匝数,即 NI l H Hl =+'(2-7)又()S H HS N LI ''μμ+=(2-8) 其中I HS N L C μ=,IS H N L D ''μ=(2-9) 由(2-7)(2-8)可得''μμμ--=l NI NS LI H ,''μμμ--=NS LI l NI H (2-10) 将(2-10)带入(2-9),可得lS N L l N NS L S N L C )'(''''2μμμμμμμμμμμ---=--=(2-11), L l S N NS L l N SN L D '')'('''2μμμμμμμμμμμ---=--=(2-12),因为'μμ>>,所以l S N L L L C ''2μμμ-+=,L l S N L D μμμ''2-=(2-13), 则)('1221L L L L D D -=-μμ, ))('1(2121L L L L C C -+=-μμ(2-14),由(2-14)式可知,共模电感的两个线圈的共模电感和差模电感感值之差正比于其总电感量之差。

由于共模差模噪声产生原因以及传播路径不同,为使共差模噪声互不影响,要求使电路中L 现和N 线到地回路的阻抗对称,即要求共模电感的两个线圈的共模电感和差模电感相等,因此行业内要求共模电感的两个线圈感值之差尽量小,一般在±5%以内。

因为'μμ>>,在两线圈电感之差不大的情况下,可认为L D1=L D2,因而共模电感单个线圈的差模电感即为测得的漏感的一半。

尽管少量的差模电感非常有用,但差模电流流过差模电感会使芯体内的磁通发生零点偏离,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:nI L dm D =∆Φ(2-15) 式中,∆Φ是芯体中的磁通变化量,L D 是差模电感,是差模峰值电流,n 为共模线圈的匝数。

由于磁芯具有饱和磁感应强度B S ,为了防止芯体发生磁饱和现象,有以下法则:(max)dm S D I A nB L ≤(2-16) 式中,I dm(max)是差模峰值电流,B S 是磁感应强度的最大偏离,n 是线圈的匝数,A 是环形线圈的横截面积。

3. 共模电感的寄生参数共模电感广泛应用于EMI 滤波器中,对抑制传导干扰具有重要作用。

然而,由于共模电感的寄生参数效应,使得滤波器的高频滤波性能变差,如滤波器的插入损耗减小,可用频带变窄,无法在传导干扰考虑的0.15~30MHz 范围内正常工作。

共模电感的寄生参数主要有导线和磁芯损耗(磁损),以及绕组的寄生电容。

其中磁损由涡流损耗、磁滞损耗以及剩余损耗组成,影响磁损的因素很多,有频率、磁感应强度、温度、波形等,因而磁芯损耗是非线性的;共模电感的寄生电容即为绕组匝与匝、匝与地、匝与磁芯、绕组与绕组间的电容。

通过适当简化铁氧体磁芯损耗,将非线性的磁芯损耗用一个与频率相关的电阻元件等效;通过阻抗测量来提取共模电感的寄生电容和共模电感的漏感,可建立了考虑寄生参数的共模电感集中参数模型,如图3-1所示。

R W 表示绕组等效电阻,R C 为磁心等效电阻;C 1 为绕组匝间的寄生电容;C 2 为两个绕组间的寄生电容图3-1 共模电感模型3.1 寄生电容C 1、C 2寄生参数C 可以通过阻抗测量的方法获取。

图3-2为测量C 1的原理图。

图3-2 测量C 1的原理图共模电感P 1与P 2端短接,P 3与P 4端短接,如图3-2a 所示,测量P 1(P 2),P 3(P 4)端的谐振频率fr ,由于12<<L CR ,则LC f r 1221π=,其中电感值L=L C +LD ,因而()L f C r 221212π=。

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