原创 共模电感

2024-9-12 06:55 150 1 1 分类: 电源/新能源 文集: 学习分享
共模电感(Common mode Choke)是一种基于铁氧体磁芯的共模干扰抑制器件,广泛应用于电磁兼容(EMC)设计中,以滤除共模干扰信号,同时对差模信号的影响较小。

共模电感通常由两个尺寸相同、匝数相等的线圈对称绕制在同一个铁氧体环形磁芯上。当电流通过这两个线圈时,由于其绕制方向相反,对于差模信号(即正常信号),产生的磁场相互抵消,使得电感对差模信号的影响最小。而对于共模信号(即共模噪声或干扰),由于其同向性,产生的磁场相互增强,从而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,以此衰减共模电流。

在电路设计中,共模电感的主要作用是抑制高频共模干扰,这些干扰可能来自于电网、数字设备开关操作等。共模电感不仅用于电源线路的滤波,也广泛应用于通信线路如CAN总线和RS485总线的抗干扰设计中。例如,在开关电源中,共模电感可以有效过滤来自电源线的共模电磁干扰信号,在板卡设计中则用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。

从工作原理来看,共模电感利用了电磁感应原理。当差模电流流过共模电感线圈时,会产生两个方向相反的磁场,它们相互抵消,使得电感对差模信号的影响最小。而当共模电流流过线圈时,产生的两个方向相同的磁场相互叠加,从而产生高阻抗,有效衰减共模电流。

此外,共模电感还具有一定的差模干扰衰减能力。这是因为共模电感的两个绕组之间存在一定的间隙,会产生磁通泄漏,形成差模电感。在某些情况下,可以通过增加共模扼流圈的漏电感来提高差模电感量,以达到更好的滤波效果。

共模电感在各种电子设备中广泛应用,如电源系统、电子仪器、通信电路等。其优点包括高导磁率、高饱和磁感应强度和良好的温度稳定性。这些特性使得共模电感能够在较宽的频率范围内有效插入损耗,对干扰具有极好的抑制作用。

总之,共模电感在电磁兼容设计中扮演着重要角色,通过其独特的结构和工作原理,能够有效抑制共模干扰,保护电子设备的正常运作。在选择和应用共模电感时,需要综合考虑其参数,如电感值、额定电流、阻抗频率等,以满足不同场景下的滤波需求。

作者: 丙丁先生, 来源:面包板社区

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