共模电感工作原理

    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。

 共模电感工作原理_设计制作_嵌入式技术

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。

 共模电感工作原理_设计制作_嵌入式技术

图2差模信号和共模信号示意图

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。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E     MI   信号被控制在很低的电平上。该电路既可以抑制外部的EMI信号传入,又可以衰减线路自身工作时产生的EMI信号,能有效地降低EMI干扰强度。

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