标签: 贴片共模电感

有人问“贴片共模电感是否属于磁环共模电感”。本篇我们就来简单探讨一下这个问题，给大家做一个小科普！ 从广义上来看，贴片共模电感和磁环共模电感都属于共模电感器的范畴，二者有一个共同的目的就是抑制共模噪声。但是，从它们的结构和应用上来看，二者又是完全不同的，它们的区别主要体现在以下几个方面： 1、结构上的区别：贴片共模电感通常是由小型化的磁性材料和线圈组成的，但是磁环共模电感的核心则是一个完整的环形磁芯； 2、安装方式：贴片共模电感通常采用SMD技术，适合自动化贴装；磁环共模电感则主要是手工或者是半自动方式安装； 3、封装规格与形状：二者在封装规格上差异巨大，这个可以从它们的结构上就就能够看出来。 4、应用场景：贴片共模电感比较适合用于对空间要求高的场景，比如便携式设备呢、高密度电路板等；磁环共模电感则主要适用于对电流承受能力较高的场景。 简单来说，虽然贴片共模电感和磁环共模电感在功能上具有一定的相似性，但它们在结构、安装方式、封装规格以及应用场景上还是有非常明显的区别的。

HDMI辐射由于其传输速率为高速，所有由信号带出来的谐波分量很多，而且频率也会倍得很高。 一、 HDMI端口介绍： HDMI高清晰度多媒体接口，是一种全数位化影像和声音传送接口，可以传送无压缩的音频信号及视频信号。HDMI可用于机顶盒、 DVD播放机 、 个人电脑 、电视游乐器、综合扩大机、数位音响与电视机。 HDMI可以同时传送音频和影音信号，由于音频和视频信号采用同一条电缆，大大简化了系统的安装。 二、整改前现象： 三、整改方法： 1、在HDMI接口的差分信号线处加 ASIM?共模滤波器 (型号： CMF1210UD900MFR ），在 HDMI接口VCC处加ASIM磁珠(型号： CVB1608E601T ),如下图为HDMI接口的常用设计方案： 同时，对于 HDMI辐射来说，HDMI线也很重要，好的方案如果配的是一条差的线测试，那测试结果 也是不理想的。 四、整改后实验结果： EMI测试实质： 辐射发射测试实质上就是测试产品中两种等效天线所产生的辐射信号，第一种是等效天线信号环路，环路是产生的辐射等效天线，这种辐射产生的源头是环路中流动着的电流信号（这种电流信号通常为正常工作信号，它是一种差模信号，如时钟信号及谐波），电子产品中任何信号的传递都存在环路，如果信号是交变的，那么信号所在的环路都会产生辐射，当产品中信号的电流大小、频率确认后，信号环路产生的辐射强度与环路面积有关，因此控制信号环路的面积是控制 EMC问题的一个重要的课题。 在电子产品中，除了产品功能电路原理图所表述的信息外，还存在很多未知的信息，如信号线与信号线之间的寄生电容，寄生电感，信号与参考地之间的寄生电容，信号的引线电感等等。

近年来，小型 贴片共模电感 使用量逐渐上升，特别很多电子产品中的高速差分信号（例如： USB、HDMI等），采用贴片共模电感进行高频噪声抑制是最佳选择，又不会对有用信号产生影响。常用的封装结构有绕线式的和叠层的。 ​ 共模电感线圈的结构，一般分为 La和Lb两个共模电感线圈。这两个线圈绕在同一铁芯上，匝数和相位都相同(绕制反向)。当电路中的差模信号电流流经共模电感时，差模信号电流在同相位绕制的电感线圈中产生方向相反的磁场而相互抵消，此时，正常信号电流只会受线圈电阻的影响；当有共模噪声信号电流流经线圈时，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，以此衰减共模噪声，达到滤波的目的。 将贴片共模电感线圈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噪声音信号被控制在很低的电平上。该电路既可以抑制外部的噪声信号传入，又可以衰减线路自身工作时产生的噪声信号，能有效地降低EMI干扰强度。 本文出自深圳市阿赛姆科技有限公司转载请说明出处及链接（http://www.asim-emc.com/）

此测试产品是一款儿童教育智能玩具，对外露的 USB 端口进行接触放电时，玩具会关机，重新开机又可以正常工作，这就不符合 EN61000-4-2 标准的 B 类要求。 打开玩具外壳， USB 连接板接口处没有作 ESD 防护处理（有预留器件位置），在预留器件位置 USB D-/+ 信号线对地并联 ASIM ESD （型号： CV0402VT6030T ） ,USB V+ 对地并联 ASIM ESD ( 型号 : CV0402VT6101T ), 测试后有所改善，还是会出现关机；打开 PCB Layout 图，发现 USB 外壳地与大地分开用电阻单点相连，把 USB 金属外壳与大地保持完整的地，再测试 +4KV 可以， -4KV 偶尔还是会出现自动关机，但还是不能达到 EN61000-4-2 B 类的要求。最后在 USB D+/- 数据线串联 ASIM 共模滤波器 （型号： CVM1210DH900MFR ），测试样机能过 接触 ±4KV；空气±8KV . 设计原理： 1. 差分对信号 PCB Layout 时需要做阻抗匹配； 2. 每层地与地之间多打无规则过孔连接，使得地与地之间阻抗最小， 0 电位； USB 接口 EMC 标准设计如下图： ​

1、 噪声源 噪声源指的是造成模块EMI 的源头。开关电源产品中主要有DCDC 开关管、PFC 开关管、辅助电源开关管以及一些功率磁性元件、单片机晶振（主要影响引出的信号线）。根据以往的整改经验，最厉害的噪声一般来自DC-DC副边的整流和续流二极管。 噪声的流动在模块内部及外部都是系统的，须要综合原副边、各个隔离的单元电路、周围环境等综合分析，分析噪声的流动不能仅仅把眼光集中在片面的小范围内。这一点一定要牢记：要从系统的角度全面地分析。噪声通常分为差模噪声和共模噪声，具体如下。 1.1差模噪声源 差模噪声主要由较大的di/dt 造成的，如大电流开关回路大电流快速切换时，桥式整流电路充电截止时等。大电流切换往往伴随较大的电压尖峰（不仅仅指开关管两端的，还包括一段走线两端的），该电压尖峰是差模噪声大小的直接表现形式，电压尖峰越大则一般差模噪声越大。因此，减小差模噪声的主要方向有： ① 减小引线、走线的寄生电感以减小大电流切换时的感应噪声电压； ② 减慢开关管切换的速度； ③ 在合适的位置（如一段走线的两侧）加上去耦电容等； 1.2共模噪声源 共模噪声主要由较大的dv/dt 形成的，由于工作信号的铜皮不可避免的与保护地（如机壳或者一块铜皮）存在分布电容，当工作信号的一块面积（铜皮、器件体等）存在较大的电压波动（如开关切换）时就会在保护地上感应出相同频率的电流，从而形成共模噪声。因此，减小共模噪声的主要方向有： ①减小分布电容（减小面积或者增大距离）； ②减慢开关的速度，减小dv/dt； 1.3 差模与共模噪声的相互转换 在一定条件下差模噪声和共模噪声会互相转换。共模滤波回路的阻抗不对称（Y 电容不对称或者两根功率线上的感抗不相同）将会使共模噪声转换成差模噪声；差模滤波回路相对的不平衡也会导致差模噪声转换成共模噪声。 因此，在原理图设计和PCB 设计时就应该尽可能保持滤波回路尤其是输入、输出滤波器的对称性，以避免各种噪声互相转换，尽量使噪声简单、单一。 1.4 电源模块的主要噪声源 不管是传导还是辐射，EMI 均主要来自dv/dt（尖峰）或di/dt（尖峰或谐振峰）的V/ns或A/ns 的地方，而不只是开关频率的dv/dt 或di/dt。电压尖峰必然伴随电流尖峰，电流尖峰也必然伴随电压尖峰，共模噪声往往和差模噪声同时产生。开关电源的主要的噪声源有PFC 开关管、PFC 二极管、DC/DC 开关管、DC/DC 二极管、功率磁性元件等，最厉害的噪声一般都来自DC/DC 的整流或续流二极管。 2、 噪声流出模板的路径 2.1传导 传导噪声流出模块的路径主要有以下几种（按照危害大小从小到大列举）： ①从噪声源直接通过走线和器件流出； ② 噪声经过一次或多次耦合（感性的或容性的）或转换（共模与差模之间）从输入滤波器内侧流出； ③ 保护地线连接不好，产生地噪声（这在电源系统中危害较大）； ④ 噪声直接耦合到传导测试端口并流出模块（如输入输出相距太近产生耦合构成回路造成EMI 较大，再如功率磁性元件距离端口太近造成EMI 较大，这种情况一旦发生则很难解决，因此，要特别注意）。 2.2 辐射 辐射噪声流出模块的路径主要有以下几种（按照危害大小从小到大列举）： ①噪声形成场并通过不完善的屏蔽泄漏出模块； ②噪声形成场耦合到模块的各个端口并从模块引出线辐射出去； ③从噪声源经过走线和器件传到模块的各个引出线上并从引出线出去。 辐射测试中模块的引出线是开关电源模块造成辐射的主要原因，在设计时应该尽可能地减少模块的引出线，必须引出的，能短则短。