一文读懂开关电源中的共模电感
开关电源输入共模电感X电容Y电容差摸电感理论计算
开关电源输入共模电感X电容Y电容差摸电感理论计算开关电源是一种把直流电转换为具有稳定电压的高频脉冲的电源。
在开关电源中，输入端需要一些电子元件来实现功率传输和滤波。
这些电子元件包括共模电感、X电容、Y电容和差模电感。
接下来，我们将分别介绍这些电子元件的理论计算方法。
1.共模电感：共模电感用于减小输入电源中的共模干扰。
它由磁芯和线圈组成。
共模电感的理论计算主要是计算其工作频率下的感感值。
共模电感的计算公式为：Lcm = Vcm / (2 * π * f * Icm)其中，Lcm为共模电感的感值，Vcm为输入电源共模干扰电压，f为工作频率，Icm为共模干扰电流。
2.X电容：X电容（也称为差模电容）用于减小输入电源中的差模干扰。
它由两个电极和电介质层组成。
X电容的理论计算主要是计算其工作频率下的电容值。
X电容的计算公式为：Cx=1/(2*π*f*Rx)其中，Cx为X电容的电容值，f为工作频率，Rx为差模干扰电流的阻抗。
3.Y电容：Y电容用于滤除高频脉冲噪声。
它由两个电极和电介质层组成。
Y电容的理论计算主要是计算其工作频率下的电容值。
Y电容的计算公式为：Cy=1/(2*π*f*Ry)其中，Cy为Y电容的电容值，f为工作频率，Ry为高频噪声电流的阻抗。
4.差模电感：差模电感用于滤除差模噪声。
它由磁芯和线圈组成。
差模电感的理论计算主要是计算其工作频率下的感感值。
差模电感的计算公式为：Ldm = Vdm / (2 * π * f * Idm)其中，Ldm为差模电感的感值，Vdm为差模干扰电压，f为工作频率，Idm为差模干扰电流。
以实际应用为例，假设工作频率为100kHz，共模干扰电压为1V，共模干扰电流为10mA，差模干扰电压为0.5V，差模干扰电流为5mA，差模干扰阻抗为50Ω，共模干扰阻抗为100Ω，高频噪声电流阻抗为80Ω，则可以根据上述公式计算得到共模电感的感值、X电容的电容值、Y电容的电容值和差模电感的感值。
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。
1 电磁干扰滤波器的构造原理及应用1.11 构造原理电源噪声是电磁干扰的一种，其传导噪声的频谱大致为10kHz~30MHz，最高可达150MHz。
一文读懂开关电源中的共模电感
一文读懂开关电源中的共模电感一文读懂开关电源中的共模电感1、电感器作为磁性元件的重要组成部分，被广泛应用于电力电子线路中。
尤其在电源电路中更是不可或缺的部分。
如工业控制设备中的电磁继电器，电力系统之电功计量表（电度表）。
开关电源设备输入和输出端的滤波器，电视接收与发射端之调谐器等等均离不开电感器。
电感器在电子线路中主要的作用有：储能、滤波、扼流、谐振等。
在电源电路中，由于电路处理的均是大电流或高电压的能量传递，故电感器多为“功率型”电感。
正是因为功率电感不同于小信号处理电感，在设计时因开关电源的拓扑方式不一样，设计方式也就各有要求，造成设计的困难。
当前电源电路中的电感器主要用于滤波、储能、能量传递以及功率因数校正等。
电感器设计涵盖了电磁理论，磁性材料以及安规等诸多方面的知识，设计者需对工作情况和相关参数要求（如：电流、电压、频率、温升、材料特性等）有清楚了解以作出最合理的设计。
2、电感器的分类：电感器以其应用环境、产品结构、形状、用途等可分为不同种类，通常电感器设计是以用途及应用环境作为出发点而开始的。
在开关电源中以其用途不同，电感器可分为：共模滤波电感器（Common Mode Choke）常模滤波电感器（Normal Mode Choke）功率因数校正电感（Power Factor Correction - PFC Choke）交链耦合电感器（Coupler Choke）储能平波电感（Smooth Choke）磁放大器线圈（MAG AMP Coil）共模滤波电感器因要求两线圈具有相同的电感值，相同的阻抗等，故该类电感均采用对称性设计，其形状多为TOROID、UU、ET等形状。
3、共模电感的工作原理：共模滤波电感器又称共模扼流线圈（以下简称共模电感或CM.M.Choke）或Line Filter。
在开关电源中，由于整流二极管和滤波电容以及电感中的电流或电压急剧变化，产生电磁。
共模电感专题
共模电感专题一．共模电感原理1. 共模电感简介共模电感(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。
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。
上图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，其结构和功能与直立式共模电感几乎是一样的。
2. 从工作原理看共模电感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。
上图是包含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。
事实上，将这个滤波电路一端接干扰源，另一端接被干扰设备，则La和C1，Lb和C2就构成两组低通滤波器，可以使线路上的共模EMI信号被控制在很低的电平上。
共模电感小知识
一、初识共模电感共模电感(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。
图1 各种CMC小知识：EMI(Electro Magnetic Interference，电磁干扰)计算机内部的主板上混合了各种高频电路、数字电路和模拟电路，它们工作时会产生大量高频电磁波互相干扰，这就是EMI。
EMI还会通过主板布线或外接线缆向外发射，造成电磁辐射污染，不但影响其它的电子设备正常工作，还对人体有害。
PC板卡上的芯片在工作过程中既是一个电磁干扰对象，也是一个电磁干扰源。
总的来说，我们可以把这些电磁干扰分成两类：串模干扰(差模干扰)与共模干扰(接地干扰)。
以主板上的两条PCB走线(连接主板各组件的导线)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，如图1-1所示。
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。
图4 贴片CMC二、从工作原理看共模电感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。
图5 共模电感滤波电路图4是包含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。
信号共模电感和电源共模电感_概述及解释说明
信号共模电感和电源共模电感概述及解释说明1. 引言1.1 概述在电子领域中，信号共模电感和电源共模电感是两种常见的电感元件。
它们在抑制共模噪声、提高系统性能和保证信号质量方面起着重要作用。
本文将对这两种电感进行全面的介绍和解释。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分。
首先是引言部分，概述了文章的主题和结构。
其次，将详细介绍信号共模电感，包括定义、原理、应用领域以及优势和局限性。
然后将对电源共模电感进行类似的讲解，包括定义、原理、应用领域以及优势和局限性。
接下来将比较这两种电感的相似之处与不同之处，并给出使用建议。
最后，在结论部分总结文章要点，并展望未来对这两种电感的进一步研究和发展。
1.3 目的本文旨在全面介绍信号共模电感和电源共模电感的概念、原理、应用领域以及优势与局限性。
通过对比它们之间的异同点，帮助读者更好地理解与选择适合自己应用需求的电感元件。
同时，本文也为未来相关研究和进一步改进提供参考和展望。
2. 信号共模电感:2.1 定义和原理:信号共模电感是一种用于滤除或抑制信号中的共模干扰的电感元件。
在电路中，当两个信号线（通常为正负极性相反的信号）上出现相同大小且方向相反的干扰信号时，就会形成共模干扰。
信号共模电感通过提供高阻抗来抑制这种共模干扰信号。
其工作原理基于法拉第定律和电磁感应现象。
当信号流过通孔板上的导线时，产生的磁场会穿过附近的线圈。
如果有任何共模干扰信号存在，它们也会在附近产生磁场。
由于相反方向和大小相等的共模干扰磁场，它们将互相抵消，并减小最终进入其他部分of the circuit。
2.2 应用领域:- 通讯系统: 在通讯设备中，如无线电收发器、调制解调器和网络设备等中使用了信号共模电感来滤除与数据传输无关的噪声。
- 电子设备: 在各种类型的电子设备中，例如计算机、音频/视频设备和医疗仪器等中使用了信号共模电感来提高系统的抗干扰能力。
- 汽车电子: 在汽车电子系统中，信号共模电感被广泛应用于车载音响、GPS导航和车联网等领域，以降低外部噪声对系统性能的影响。
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
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。
1 电磁干扰滤波器的构造原理及应用1.11 构造原理电源噪声是电磁干扰的一种，其传导噪声的频谱大致为10kHz~30MHz，最高可达150MHz。
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一文读懂开关电源中的共模电感
1、电感器作为磁性元件的重要组成部分，被广泛应用于电力电子线路中。
尤其在电源电路中更是不可或缺的部分。
如工业控制设备中的电磁继电器，电力系统之电功计量表（电度表）。
开关电源设备输入和输出端的滤波器，电视接收与发射端之调谐器等等均离不开电感器。
电感器在电子线路中主要的作用有：储能、滤波、扼流、谐振等。
在电源电路中，由于电路处理的均是大电流或高电压的能量传递，故电感器多为“功率型”电感。
正是因为功率电感不同于小信号处理电感，在设计时因开关电源的拓扑方式不一样，设计方式也就各有要求，造成设计的困难。
当前电源电路中的电感器主要用于滤波、储能、能量传递以及功率因数校正等。
电感器设计涵盖了电磁理论，磁性材料以及安规等诸多方面的知识，设计者需对工作情况和相关参数要求（如：电流、电压、频率、温升、材料特性等）有清楚了解以作出最合理的设计。
2、电感器的分类：
电感器以其应用环境、产品结构、形状、用途等可分为不同种类，通常电感器设计是以用途及应用环境作为出发点而开始的。
在开关电源中以其用途不同，电感器可分为：
共模滤波电感器（Common Mode Choke）
常模滤波电感器（Normal Mode Choke）
功率因数校正电感（Power Factor Correction - PFC Choke）
交链耦合电感器（Coupler Choke）
储能平波电感（Smooth Choke）
磁放大器线圈（MAG AMP Coil）
共模滤波电感器因要求两线圈具有相同的电感值，相同的阻抗等，故该类电感均采用对称性设计，其形状多为TOROID、UU、ET等形状。
3、共模电感的工作原理：
共模滤波电感器又称共模扼流线圈（以下简称共模电感或CM.M.Choke）或Line Filter。
在开关电源中，由于整流二极管和滤波电容以及电感中的电流或电压急剧变化，产生电磁。