硬件知识积累共模电感的介绍

news2024/11/29 22:39:46

1. 基础知识了解

1. 共模电流(Common Mode Current)：

解释1：共模电流是不存在传导或有线回流通路的高频电流，共模电流与位移电流（传导线路周边变化的电场）一同组成环路实现电流闭合。

解释2: 共模电流是指通过电路的两个导体或通路上同时传输的电流，它们在两个导体之间具有相同的方向和大小（比如说双绞线的差分信号）。这些电流通常是由于外部干扰或电路中的噪声引起的，它们不携带有效的差分信号，而是对信号质量产生负面景响。共模电流通常被视为干扰信号，需要被最小化或抑制，以确保信号的可靠性。

2. 差模电流(Differential Mode Current)：

解释1：差模电流是传输线上传播的有线传导电流，或者说是存在有线参考回路的电流。传输线通常是邻近的，成对的导体，两者互为参考信号(或回流信号)。差模电流几乎不会对外辐射电磁波（唯一例外是环路辐射）

解释2：电源线与电源回线之间流动的电流，或者在信号线与信号回线之间流动的电流，叫做差模电流。

解释3：差模电流是指通过电路的两个相对独立的导体或通路(通常是一个信号对的两根导线）传输的电流。这些电流在两个导体之间具有相等但方向相反的大小，它们携带差分信号，可以用于数据传输和信号处理。差模电流是信号传输的主要组成部分，它对电路性能和信号质量起着重要作用。

3. 共模信号：幅度相等，相位相同的信号

4. 差模信号：幅度相等，相位相反的信号

5. 差模漏感/漏感差模：由于共模电感绕制以及两个绕组之间的间隙都形成了磁通泄露，并形成差模电感。因此共模电感一般也具有一定的差模干扰衰减能力。在滤波器的设计过程中，可利用共模电感的漏感产生适量的差模电感，可起到对差模电流的抑制作用。有时还要认为增加共模扼流圈的漏电感，以提高差模电感量，达到更好的滤波效果。

参考资料：差模电流和共模电流定义 - 百度文库 (baidu.com)

参考资料：电源输入保护电路：共模电感_共模电感电路-CSDN博客

2. 什么是共模电感

        共模电感(Common mode Choke)，是在一个闭合磁环上绕制方向和匝数相同的线圈。其共模阻抗很大，对共模干扰具有抑制作用；而差模阻抗很低，对差模信号基本无抑制作用。

        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。



1. 大的

2. 中等

3. 小的

参考文章：初识EMC元器件（三）——共模电感的参数解读_共模电感参数_Mickey_mu的博客-CSDN博客

参考文章：共模电感_百度百科 (baidu.com)

3. 理解共模电感的工作原理

        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L1和Cx，L2和Cy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。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。

        国内生产的一种小型共模电感，采用高频之杂讯抑制对策，共模扼流线圈结构，讯号不衰减，体积小、使用方便，具有平衡度佳、使用方便、高品质等优点。广泛使用在双平衡调音装置、多频变压器、阻抗变压器、平衡及不平衡转换变压器...等。