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共模电感的结构及工作原理

要长高 来源:金奇林 2023-06-18 14:43 次阅读

共模电感,又称扼流圈,通常用于过滤开关电源中的共模电磁干扰信号。共模电感是一种以铁氧体为核心的共模干扰抑制装置,由两个尺寸相同、匝数相同的线圈对称地绕在同一铁氧体环形核心上。

当差模电流通过两个线圈时,产生两个相互抵消的磁场H1.H2。此时,工作电流主要受到线圈欧姆电阻和工作频率小泄漏的阻尼,模差信号可通过,通过共模电流时,磁环中的磁通量相互叠加 ,电感大,线圈阻抗高,阻尼效果强,抑制共模电流。因此,共模电感能有效抑制平衡线中的共模干扰信号,对线路正常传输的差模信号无影响。

共模电感工作原理

为什么共模电感能防EMI?要弄清楚这一点,我们需要从共模电感的结构入手:

La和LB是共模电感的滤波电路。两个线圈绕在同一个铁芯上,匝数与相位相同(绕组反向)。这样,当电路中的正常电流通过共模电感时,电流在同一相位绕组的电感线圈中产生反向磁场并相互抵消。此时,正常信号电流主要受线圈电阻(以及少量泄漏引起的阻尼)的影响;当共模电流通过线圈时,由于共模电流的同向性,线圈中的同向磁场会增加线圈的感应阻力,从而降低共模电流,达到滤波的目的。

事实上,如果滤波电路的一端与干扰源连接,另一端与干扰设备连接,La和C1.LB和C2将形成两组低通量滤波器,将线路上的共模EMI信号控制在非常低的电平上。该电路不仅能抑制外部EMI信号的输入 ,还能衰减电路本身产生的EMI信号,有效降低EMI的干扰强度。

我国生产的小型共模电感采用高频杂信抑制对策,共模扼流线圈 结构,信号不衰减,体积小。使用方便,平衡性好,使用方便,质量高。广泛应用于双平衡调音装置、多频变压器、阻抗变压器、平衡和不平衡转换变压器。

另一种共模滤波器电感/EMI滤波器电感采用铁氧体磁心、双线绕组、良好的杂信抑制对策、高共模噪声抑制和低差模噪声信号抑制、低差模噪声信号抑制干扰源、高速信号变形困难、体积小、平衡性好、使用方便、质量高。广泛应用于抑制电子设备EMI噪声、USB线、DVC、STBIE1394线、液晶显示面板、低压微分信号等。

共模电感两个绕组的进出线必须有方向性,一般去30mH就可以了,太大会影响能效。

La和LB是共模电感线圈。这两个线圈绕在同一个铁芯上,匝数和相位相同(绕组反向)。这样,当电路中的正常电流通过共模电感时,电流在同一绕组电感线圈中产生反向磁场并相互抵消。此时,正常信号电流主要受线圈电阻(以及少量泄漏引起的阻尼)的影响;当共模电流通过线圈时,由于共模电流的同向性,线圈中的同向磁场会增加线圈的感应抗性,从而降低共模电流,达到滤波的目的。

事实上,如果滤波电路的一端与干扰源连接,另一端与干扰设备连接,La、C1.LB和C2将形成两组低通量滤波器,将线路上的共模EMI信号控制在非常低的电平上。该电路不仅能抑制外部EMI信号的输入,还能衰减电路本身产生的EMI信号,有效降低EMI的干扰强度。

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