共模电感的设计
非常详细的共模电感及滤波器的设计!(转载)精选全文完整版
⾮常详细的共模电感及滤波器的设计！（转载）看点1 ⼏个简单的实例测验与分析！01 这是⼀个共模电感，如下测量，你觉得测得的电感量是多少？可能有⼀部分会答错。
下⾯来说明⼀下我们知道共模电感的绕法有两种，1 双线并绕，2 两组线圈分开绕。
我们知道共模电感的绕法有两种，1 双线并绕，2 两组线圈分开绕。
1 双线并绕2 两组线圈分开绕正确的答案应该是10mH，下图所⽰。
⼀楼所⽰的测量和如下测量⼀致。
如仍有怀疑，可找个电感测量⼀下便知。
可以理解成两个电感并联，事实上就是两个电感并联，计算结果和测量结果是⼀样的。
两种绕法有何特点？1 双线并绕有较⼩的差模电感有较⾼的耦合电容有较⼩的漏感2 两组线圈分开绕有较⼩的耦合电容有较⾼的漏感因此要根据实际应⽤情况选择绕法。
02 再看看这样测量出来的电感量是多少？为什么？有的⼈可能会回答0mH，有的⼈可能会回答20mH，有的⼈可能会回答10mH。
不过很遗憾都不是，正确的答案L=40mH。
如下图，按右⼿法则已标上电流⽅向和磁通⽅向，从图中可以看出两个线圈的磁通的⽅向是相同的，也就是说磁通是增加的不是相互抵消。
根据磁环电感量计算公式式中：N = 圈数， Ac = 截⾯积， 分母 Mpl = 磁路长度。
注意 N 有平⽅的，⼀组线圈的圈数是N， 则两组线圈的圈数是 2N，将2N代⼊到公式中分⼦有 4N2， 也就是说电感量为 4 倍。
本例则为40 mH。
03 再看看这样测量得到的电感量应该是多少？这样测得的是什么电感量？这个估计很多⼈都知道是0mH，没错，理想状态下就是 0mH。
实际共模电感总有漏感、或差模电感成份，因此按此连接测量得到的数值就是漏感或者叫差模电感。
共模电感中漏感和差模电感是⼀回事，可以称漏感也可称差模电感。
⼀般做得好点的漏感在1-2%左右。
但有时候会特意将差模电感和共模电感做在⼀起，这时候的差模电感量就按实际需要做了。
看点2 共模电感“Z”字形符号是代表什么？共模电感的这个符号应该很常见吧，但是符号中的的 “Z” ⼀样的符号该怎么读？估计很少有⼈知道。
共模电感设计共模电感设计方案共模电感设计案例
共模电感设计共模电感设计方案共模电感设计案例共模电感设计是指在电路中采用共模电感来抑制共模噪声、提高信号品质和抗干扰能力的一种方法。
共模电感是一种特殊的电感元件，它在电路中起到滤波、隔离和阻抗匹配的作用。
本文将介绍几种常见的共模电感设计方案，并给出一些实际的共模电感设计案例。
1.单线圈共模电感设计方案：单线圈共模电感是一种简单的共模滤波器，它由一根绕线构成。
该共模电感一端接地，另一端与共模信号相连接。
单线圈共模电感的阻抗主要与其电感值和频率有关。
在设计时，可以选择合适的电感值和线圈长度，使其产生滤波效果，抑制共模噪声。
2.磁组件共模电感设计方案：磁组件共模电感由多个线圈和铁芯组成。
铁芯的存在可以增加线圈的感应效果，提高共模电感的阻抗。
在设计时，可以根据需要选择合适的铁芯材料、线圈匝数和电感值，以满足共模滤波的需求。
3.三相共模电感设计方案：三相共模电感适用于三相电路中的共模抑制。
三相电路中，共模电感一般由三个线圈组成，每个线圈对应一个相位。
通过适当的线圈匝数和电感值的选择，可以实现对三相共模信号的滤波和抑制。
案例1：手机通信模块共模电感设计手机通信模块中，常常存在大量的共模噪声。
为了提高通信质量，需要设计合适的共模电感来滤除这些噪声。
设计方案：采用单线圈共模电感，电感值选择5μH，线圈匝数为100匝。
根据手机通信频率范围，选择合适的线径和绕线长度。
通过电磁场仿真和实际测试，验证共模电感的滤波效果，得到满意的结果。
案例2：工业控制系统中的共模电感设计工业控制系统中，电机和传感器的共模噪声较大，容易影响系统的稳定性和准确度。
为了解决这个问题，需要设计合适的共模电感。
设计方案：采用磁组件共模电感，由多个线圈和铁芯组成。
根据系统要求和噪声特点，选择合适的铁芯材料和线圈匝数。
通过电磁场仿真和实际测试，得到满意的共模滤波效果。
共模电感的设计实例讲解
共模电感的设计实例讲解很多设计师对于共模电感的设计大多有一种感觉，那就是总觉得共模电感的设计看起来十分简单，但实际操作起来上，又有点复杂。
的确共模电感的设计要考虑温度及应力等等因素。
下面我就对于共模电感的设计过程与案例结合起来简单讲讲一、设计过程：① 选择磁芯材料（镍锌系和锰锌系）铁氧体是一个较好的具有成本优势的材料。
② 设定电感的阻对于一个给定的要求衰减的频率，定义此频率下共模电感的感抗为50~100Ω，即至少50%的衰减，因此有：Z =ωL③ 选择磁芯的形状的和尺寸成本低漏感小的环形磁芯非常适合于共模电感，但是这种形状不容易实现机械化绕制，一般用手工绕制。
磁环尺寸的大小选取有一定的随意性，通常基于PCB的尺寸选取合适的磁芯。
为了减小共模电感的寄生电容，共模电感通常只用单层的线圈。
若单层绕制时磁芯无法容纳所有的线圈，则选用大一号尺寸的磁环。
当然也可以基于磁芯的数据手册由LI的乘积选取。
④ 计算线圈的匝数由磁芯的电感系数AL计算共模电感的圈数：( 106 )0.5 L N = L × A⑤ 计算导线的线径导线允许通过的电流密度选取为：400~800A/cm²，由此可以得到要求的线径。
二、设计案例：在工作频率为10KHz，输入线性电流为3A(RMS)时，阻抗为100 欧的共模电感。
1）选取线径铜线截面积=3A/400A/cm2=0.0075cm2铜线线径 =0.98mm取铜线线为1.0mm2)计算最小电感值3)假如无指定空间，任取一磁芯内径（ID)=13.72+/-0.38=13.34mm MIN4)计算内圆周长和最大可绕圈数内圆周长=3.14×(13.34-1.08)=38.5mm最大圈数=（160/360)×38.5/1.08=15.8TS或16TS5）计算磁芯的AL值，并选取材质磁芯的AL最小值=1.59/162=6211nH/TS2MIN因此种磁芯AL值变化范围一般为+/-30%故磁芯的AL值取9000nH/TS2，以上述条件，即可选取一合适磁芯。
pcb 共模电感走线
pcb 共模电感走线
PCB共模电感走线是指在PCB设计中，针对共模电感的走线布局。
共模电感是一种用于抑制共模干扰的元件，它通常用于电路中
的滤波器和抑制噪声。
在PCB设计中，正确的走线布局对于共模电
感的性能和整个电路的稳定性至关重要。
首先，对于共模电感的走线布局，需要考虑电感的位置和连接。
在PCB布局中，应尽量将共模电感与其他信号线隔离，以减少干扰。
同时，共模电感的两个端子应尽量靠近需要进行共模抑制的信号源
和接收器，以最大程度地提高抑制效果。
其次，需要考虑走线的长度和走线方式。
对于共模电感的走线，应尽量缩短走线长度，减少走线的环路面积，以减小共模电感的感
受面积，从而减少干扰。
此外，采用宽一些的走线，可以降低走线
的电阻和电感，有利于减小共模电感对信号的影响。
此外，还需要考虑共模电感与其他元件的布局关系。
在PCB设
计中，应尽量避免共模电感与高频元件或其他可能产生干扰的元件
靠得太近，以免相互影响，影响整个电路的性能。
最后，对于共模电感的走线布局，还需要考虑接地。
良好的接地设计可以有效减少共模电感的干扰，因此在PCB设计中，应合理规划接地，确保共模电感的接地连接良好，减少共模干扰的影响。
综上所述，对于PCB共模电感的走线布局，需要考虑电感位置和连接、走线长度和方式、与其他元件的布局关系以及接地设计等多个方面，以确保共模电感的性能和整个电路的稳定性。
sepic 共模电感
sepic 共模电感SEPIC（Single Ended Primary Inductance Convertor）是一种常见的直流到直流转换器拓扑，共模电感是其重要组成部分之一。
共模电感在SEPIC中起到滤除差模电流噪声、抑制电磁干扰（EMI）的作用，同时也可以帮助提高电源系统的稳定性和可靠性。
下面将详细介绍SEPIC共模电感的工作原理、设计方法、优缺点以及应用场景。
一、工作原理SEPIC共模电感是一种利用磁芯制成的电感元件，它由一个线绕磁芯和一个线圈组成。
输入信号通过开关管和电容器进入磁芯，使磁芯中的电流发生变化。
由于磁芯的磁路未被饱和，因此磁芯中的电流产生的磁场将在线圈中感应出电动势。
这个电动势可以用来稳定输出电压，同时也可以用来降低输入电流的噪声。
在SEPIC中，共模电感主要起到以下作用：滤除差模电流噪声：在SEPIC中，输入电流和输出电流存在差模电流噪声。
共模电感可以将差模电流噪声转化为磁场能量，从而有效地滤除差模电流噪声。
抑制EMI：共模电感可以抑制SEPIC中的电磁干扰。
当SEPIC的开关管导通时，共模电感可以吸收电流变化的能量，减少电流谐波和电磁辐射，从而降低对其他电路和设备的影响。
提高电源稳定性：共模电感可以限制输入电流的变化率，从而减少输入电容的容量要求，提高电源系统的稳定性。
二、设计方法设计SEPIC共模电感时需要考虑以下几个方面：磁芯材料和形状：共模电感的磁芯材料和形状对电感值和磁场特性有很大的影响。
常用的磁芯材料包括铁氧体、坡莫合金和非晶材料等。
根据设计要求选择合适的磁芯材料和形状，可以优化电感和EMI 性能。
电感值和电流容量：根据SEPIC的转换效率和EMI要求，需要选择合适的电感值和电流容量。
电感值过小可能导致差模电流噪声无法滤除，而电感值过大可能影响电源系统的动态响应。
线圈绕法：线圈的绕法对共模电感的性能也有影响。
通常采用对称绕法或双线绕法，以确保线圈的平衡性和降低差模噪声。
共模电感设计计算
共模电感设计计算
共模电感是一种用于电路中抑制共模干扰的元件。
在设计共模电感时，我们需要考虑电路的工作频率、信号大小和所需的共模抑制能力。
首先，确定工作频率。
工作频率是指电路中信号的频率，通常以赫兹（Hz）为单位。
在设计共模电感时，需要知道电路中的信号频率，以便选择合适的电感值。
其次，确定信号大小。
信号大小是指电路中的共模信号的幅值。
在设计共模电感时，需要知道共模信号的最大值，以便选择合适的电感值来实现所需的共模抑制能力。
然后，计算所需的共模电感值。
共模电感的值通常以亨利（H）为单位。
可以使用以下公式来计算所需的共模电感值：
L = Vcm / (2πfIm)
其中，L是所需的共模电感值，Vcm是共模信号的幅值，f是工作频率，Im是电路中的最大共模电流。
最后，选择合适的共模电感。
根据计算所得的共模电感值，选择最接
近的标准电感值来实现所需的共模抑制能力。
在选择电感时，还需考虑电感的最大电流承受能力和尺寸限制。
总结起来，设计共模电感需要确定工作频率和信号大小，然后使用公式计算所需的共模电感值，并选择合适的标准电感来实现所需的共模抑制能力。
共模电感的设计
共模电感的设计共模电感设计就是对共模电感的性能有着决定性的作用，共模电感设计的具体方法是怎样的?下面为你详细讲解共模电感设计。
在了解共模电感设计前，我们先来认识一下共模电感。
共模电感(Common mode Choke)，也叫共模扼流圈，常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。
在板卡设计中，共模电感也是起EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。
共模电感设计，磁芯选材是最开始也是最重要的一步。
对于大多数产品来讲，共模电感的磁芯都选用铁氧体(镍锌系和锰锌系)。
锰锌系磁芯有很多种形状：环形，E形，罐形，RM形及EP形等等。
但对于大多数共模电感都是使用环形磁芯。
主要是有以下两种好处：第一：环形磁芯比较便宜。
因为环形只有一个就可制作，而其他形状的磁芯必须有一对才能构成共模电感所需，且在成型时，因考虑两磁芯的配对问题，还须增加研磨工序(如镜面磁芯)才能得到较高的磁导率。
对于环形磁芯却不需如此。
第二：与其它形状磁芯相比环形磁芯有较高的有效磁导率。
因为两配对磁芯在装配时，无论怎样作业都不可消除气隙的现象，故有效磁导率比只有单一封闭形磁芯要低。
环形磁芯有一缺点：绕线成本较高。
因其他形状磁芯有一配套线架在使用，绕线都可以机器作业，而环形磁芯只可以手工作业或机器(速度较低)作业。
但通常情况下，共模电感圈数较少(小于30圈)，故绕线成本比较少。
共模电感设计考虑的基本参数：共模电感设计所需的基本参数为：输入电流，阻抗及频率。
输入电流决定了绕组所需的线径。
在计算线径时，电流密度通常取值为400A/cm3。
但此取值须随电感温升的变化。
通常情况下，绕组使用单根导线作业，这样可削减高频噪声及趋肤效应损失。
电感大家都知道，但值得一提的是，设计时须注意磁芯，磁芯材质及所需的圈数。
首先，设计第一步是磁芯型号的选取，如果有规定电感空间，我们就按此空间来选取合适的磁芯型号，如没有规定，通常磁芯型号的随意选取;第二步是计算磁芯所能绕最大圈数。
共模电感的工作原理与设计
共模电感的工作原理与设计共模电感是电感的一种特殊形式，它具有类似于普通电感的电感性质，同时还能阻止共模信号通过。
共模电感在电子电路中起到抑制共模噪声的作用，提高信号质量。
1.电磁感应：当通过共模电感的两个导线中流过的电流方向相同时（即共模模式），会形成一个磁场。
这个磁场会导致导线中的电流方向相同，产生感应电动势。
2.感应电动势：感应电动势产生的目的是阻碍共模信号通过，从而抑制共模噪声。
共模电感的设计初衷是使产生的感应电动势尽可能大，从而能有效地阻止共模信号通过。
3.互感：共模电感的两个线圈之间会产生一定的互感，通过调整线圈的匝数、形状和位置等参数，可以改变共模电感的特性。
设计共模电感时，需要考虑以下几个因素：1.线圈的材料和大小：线圈的大小和材料会影响共模电感的特性。
线圈的材料一般选用导磁性能较好的材料，如铁氧体等。
线圈的大小一般根据电路的需求确定，过小会影响共模电感的效果，过大则会增加电路的体积和成本。
2.匝数：线圈的匝数也是影响共模电感的重要因素。
匝数的多少会影响感应电动势的大小。
一般来说，匝数越多，感应电动势越大，共模信号的抑制效果越好。
3.线圈的构造：线圈的形状和结构也会影响共模电感的效果。
合理的线圈结构能提高共模电感的工作效率和性能。
一般常用的线圈结构有圆柱形、长方形等。
4.线圈的位置：线圈的位置也会影响共模电感的效果。
位置的选择应该根据具体的电路需求来确定，一般来说，距离电源或信号源较近的位置可以增加共模电感的效果。
综上所述，共模电感通过电磁感应的原理，产生感应电动势阻止共模信号通过，从而提高信号质量。
设计共模电感时需要考虑线圈的材料、大小、匝数、构造和位置等因素，以达到最佳的抑制共模噪声的效果。
共模电感的设计范文
共模电感的设计范文在电子电路中，共模电感是一种用于抑制共模干扰的元件。
共模干扰是指电路中对两个输入信号或输出信号产生的干扰。
共模电感的设计在电子系统中非常重要，特别是在高速信号传输、数据通信和功率放大等应用中，可以有效地提高系统的性能和抗干扰能力。
共模电感的设计主要包括参数的选择和设计方法的确定。
参数的选择包括电感值、品质因数（Q值）、频率响应范围和尺寸等。
电感值的选择一般根据系统的需求和设计的频率范围来确定，通常选择合适的电感值可以实现对共模干扰的抑制。
品质因数是衡量电感的损耗程度，较高的品质因数意味着更低的功耗和更好的抑制共模干扰的能力。
频率响应范围要与系统的工作频率匹配，以实现最佳的抑制效果。
尺寸的选择要符合系统的布局和封装要求，在满足性能要求的前提下尽量小化电感的体积。
除了参数的选择，设计方法的确定也是共模电感设计中的关键步骤。
常用的设计方法包括采用磁性材料、布线方式和屏蔽设计。
磁性材料的选择直接影响到电感的性能，一般选择高磁导率和低频率损耗的材料，如铁氧体、纳米晶等。
布线方式的设计包括线圈的结构和排布方式，要避免出现串扰和共振现象，以减小共模干扰。
屏蔽设计可以通过添加屏蔽层或使用屏蔽材料来抑制外界的电磁辐射和电磁感应，提高共模电感的性能。
共模电感的设计还需要考虑一些特殊的问题。
首先是温度问题，电感的性能会随着温度的变化而变化，因此要根据实际应用环境选择合适的温度特性。
其次是电流容量，电感的电流容量要符合系统设计的需求，不能超过电感的额定值，以免损坏电感。
最后是工作频率的选择，电感的性能会随着频率的变化而变化，因此要根据实际频率需求来选择合适的工作频率范围。
总之，共模电感的设计是电子系统设计中重要的一环，合理选择参数和确定设计方法可以提高系统的性能和抗干扰能力。
在设计过程中应考虑电感值、品质因数、频率响应范围、尺寸、磁性材料、布线方式、屏蔽设计、温度特性、电流容量以及工作频率等因素，从而设计出性能优良的共模电感。
共模电感设计
共模电感设计共模电感设计选择共模滤波电感规格不是⼀件困难和令⼈困惑的事情。
⽤⼀个标准滤波器平⾯图可以⽤来实现⼀个相对简单直接的设计过程。
预设的平⾯模型滤波器元件参数很容易被修改，从⽽，达到符合设计要求。
常规共模电感线性滤波器防⽌过度的噪声从AC线传导到正在⼯作的电⼦设备。
通常AC线为防护的重点。
图⽰-1所⽰，共模滤波器与AC线之间接阻抗匹配电路，后⾯再接开关变换器。
共模噪声（⼤地为参考在两根线上同时产⽣的噪声⼤⼩相等⽅向相同）的⽅向是从负载流向滤波器，流向两条AC线上的共模噪声已经被充分地衰减了。
其结果是从滤波器输出到AC线的共模噪声经过阻抗匹配电路衰减得⾮常微弱了。
共模滤波器的设计本质上是设计两个相同的差分滤波器，每个分别作⽤于同⼀个磁⼼，两边耦合的是两个极性⼀致的电感。
对于⼀个差分输⼊电流(从(A)到(B)通过L1和从(B)到(A)通过L2)，两电感间的磁通（⼤⼩相等⽅向相反）耦合为零。
任何电感通过差模信号时，两个扼流圈未能耦合。
它们作为独⽴的元件，只有漏感响应差模信号：这个漏感会衰减差模信号。
当电感L1和L2，通过相对于⼤地⽅向相同的完全⼀样的信号（共模型号），每个扼流圈在同⼀个磁⼼上出⼒的是⾮零磁通。
对于共模信号电感作为独⽴的元件运⾏相互间产⽣互感：互感的作⽤使共模信号变弱。
第⼀阶滤波器最简单、最昂贵的滤波器设计是⼀阶滤波器。
这种类型的滤波器采⽤单⼀的电抗结构存储某⼀频率段的能量，使这些能量未能传递出去。
就⼀个低通共模滤波器来说，⼀个共模电感的电抗元件会被采⽤。
所要求扼流圈的电感量可以简单地采取负载电阻除以衰减频率（包含以上频率）的⾓频率。
譬如，要衰减4000Hz以上的频率到50Ω的负载⾥⾯需要⼀个1.99mH(50/ (2π×4000) )的电感。
由此产⽣共模滤波器结构如图⽰-3：在4000Hz的衰减将是3dB，并以6dB每倍频程增加。
因为主要的电感依赖的⼀阶滤波器，实际变化中，扼流圈电感是必须被考虑的。
共模电感设计共模电感设计方案共模电感设计案例
共模电感设计共模电感设计方案共模电感设计案例共模电感设计是在电路中使用的一种特殊类型的电感器件。
它的主要作用是抑制共模干扰信号，并提供电路中所需的功率传输和信号滤波。
共模电感的设计需要考虑一系列因素，包括电感值的选择、磁芯材料的选取、绕线方式以及尺寸和电流的限制等。
下面以设计一个高性能的共模电感为例，介绍共模电感设计的一般原则和过程。
共模电感的设计方案需要根据具体的应用需求进行确定。
在实际设计中，电感的值会根据工作频率、电流和共模信号的范围等因素进行选择。
通常情况下，可以通过仿真软件或公式计算来估算所需的电感值。
共模电感的磁芯材料的选取也非常重要，它直接影响到电感器件的性能。
常见的磁芯材料包括铁氧体、磁性材料和多层陶瓷等。
选取磁芯材料时，需要考虑到工作频率范围、饱和磁感应强度和损耗等因素。
绕线方式是共模电感设计中另一个重要的因素。
常见的绕线方式包括单层绕线、多层绕线和扁平线圈等。
选择合适的绕线方式可以提高电感器件的效能，减小损耗和体积。
尺寸和电流的限制是共模电感设计中需要特别注意的问题。
尺寸的选择需要考虑到电感器件在实际应用中的安装空间限制，同时要保证足够的绕线长度。
电流是决定共模电感器件能否正常工作的关键因素，因此需要根据电路中的电流要求来选择合适的电感器件。
下面是一个具体的共模电感设计案例：假设我们需要设计一个用于直流电源的共模电感，工作频率范围为10kHz到100kHz，电流为5A，电感值为10uH，尺寸限制为直径为10mm，高度为15mm。
首先，根据工作频率范围和电感值，可以通过公式计算得到所需的磁芯面积。
然后，根据绕线长度和电流要求，可以计算出所需的导线截面积。
接下来，选择合适的磁芯材料和绕线方式，并根据尺寸限制确定最终的设计。
在实际制造过程中，可以通过计算机辅助设计软件进行电感器件的建模和优化，以获得最佳的设计方案。
此外，还需进行一系列的实验测试和性能验证，以确保设计的共模电感能够满足预期的要求。
usb共模电感电路
usb共模电感电路摘要：B 共模电感电路的概述B 共模电感电路的工作原理B 共模电感电路的优点与应用B 共模电感电路的设计要点B 共模电感电路的发展前景正文：【B 共模电感电路的概述】USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）共模电感电路是一种应用于USB 数据线中的电磁干扰（EMI）滤波电路。
共模电感电路能够有效地抑制电磁干扰，保证USB 数据传输的稳定性和可靠性。
在当前电子设备中，USB 接口已经成为了最常见的数据传输接口，因此USB 共模电感电路在各类电子产品中都有着广泛的应用。
【B 共模电感电路的工作原理】USB 共模电感电路主要由共模电感器、接地线和滤波电容器组成。
共模电感器是一种具有两个绕组的电感器件，分别连接到数据线的D+和D-信号线上。
当数据线正常传输数据时，共模电感器产生的磁场方向相同，两个绕组之间的互感作用使共模电感器产生较小的电感值。
而当外部电磁干扰作用于数据线时，D+和D-信号线上的电压出现差分，导致共模电感器产生较大的电感值，从而抑制电磁干扰电流通过数据线。
同时，滤波电容器连接到共模电感器的接地端，用于滤除共模电感器产生的高频噪声。
【B 共模电感电路的优点与应用】USB 共模电感电路具有以下优点：1.抑制电磁干扰，保证数据传输的稳定性和可靠性；2.占用空间小，易于布局和安装；3.适应性强，可应用于各种USB 接口设备。
因此，USB 共模电感电路广泛应用于各种电子产品，如手机、平板电脑、数码相机、移动硬盘等。
【B 共模电感电路的设计要点】在设计USB 共模电感电路时，需要注意以下几点：1.选择合适的共模电感器，其电感值应满足抑制电磁干扰的要求；2.共模电感器的绕组应紧密排列，以减小互感作用；3.滤波电容器的容值应根据共模电感器的电感值选择，以保证滤波效果；4.共模电感器和滤波电容器的接地端应连接到设备的接地系统，以实现有效接地；5.考虑电路的兼容性，确保在不同USB 接口设备间正常传输数据。
共模电感设计范文
共模电感设计范文
（包括计算过程）
一、选定参数
此项目的要求是设计一个带有共模电感的电路。
在设计该电路之前，
需要确定其参数，包括电感L，共模电感Lcm，频率f，电压V，电流I，
以及抗干扰能力要求。
1.电感L：300μH
2. 共模电感Lcm：200μH
3.频率f：10MHz
4.电压V：5V
5.电流I：1A
6.抗干扰能力要求：可以抵抗100V/μs以下的电压波动
二、电感的计算
1.首先需要计算定子芯线的绕线数N，定子芯线受到的电流和定子线
圈截面积S进行计算，公式为：
N=I×I∕I=1A×300μH÷(π×2×10-6)I=381.4
2.根据计算出来的绕线数N的值，用下面的公式计算出定子线圈截面
积S：
I=I×I∕I=1A×300μH÷381.4=7.94×10−6I
3.计算出定子线圈截面积S后，就方便计算定子线圈半径R，公式为：
I=√I∕π=√7.94×10−6I÷π=2.51×10−3I
4. 由于共模电感Lcm为200μH，因此它的绕线数Ncm、定子芯线截面积Scm、定子线圈半径Rcm也可以用上述同样的公式计算出来：Ncm=1A×200μH÷(π×2×10-6)I=254.3
Scm=1A×200μH÷254.3=7.94×10−6I
Rcm=√7.94×10−6I÷π=2.51×10−3I
三、计算共模电感
1.首先需要计算出各自线圈的抗阻阻抗Z，公式为：。
共模电感的设计范文
共模电感的设计范文共模电感是一种用于滤除电源电路中的共模干扰的重要元件。
在现代电子设备中，由于电路的复杂性和器件的密集度增加，共模干扰的抑制变得越来越重要。
共模电感作为一种专门设计用于滤除共模干扰的元件，被广泛应用于各种电子设备中。
首先，确定共模电感的额定电流。
额定电流是指共模电感能够承受的最大电流。
在设计过程中，需要根据实际应用情况和要求，确定共模电感的额定电流。
其次，确定共模电感的频率响应。
频率响应是指共模电感在不同频率下的阻抗特性。
在设计共模电感时，需要根据应用需求，选择适合的频率响应特性。
通常情况下，共模电感的频率响应应该是平滑的，在设计过程中需要对频率响应进行仿真和测试，以确保其满足设计要求。
然后，确定共模电感的电感值。
电感值是指共模电感的电感大小。
在设计过程中，需要根据共模干扰的大小和要求，选择适当的电感值。
一般情况下，共模电感的电感值应该尽可能大，以提高滤除共模干扰的效果。
最后，选择适合的材料。
共模电感的材料选择直接影响其性能和工作温度范围。
一般情况下，常用的共模电感材料有铁氧体、磁性材料等。
在设计过程中，需要根据实际应用需求，选择适合的材料。
在共模电感的设计过程中，还需要考虑其他因素，如尺寸、结构、成本等。
根据不同应用需求和要求，可以选择不同的设计方案。
为了确保设计的准确性和可靠性，可以进行仿真和测试，并根据测试结果进行优化和修改。
综上所述，共模电感是一种用于滤除电源电路中共模干扰的重要元件。
设计共模电感需要考虑多个因素，包括额定电流、频率响应、电感值、材料选择等。
在设计过程中，需要根据实际应用需求和要求，选择适合的设计方案。
通过仿真和测试，可以优化和修改设计，确保其准确性和可靠性。
电源共模电感布线要求
电源共模电感布线要求
1. 路线布置，电源共模电感应尽量靠近电源端和负载端，以最
大限度地减少共模干扰的影响。
同时，应尽量避免与高频干扰源的
布线路径重叠，以减少外部干扰对电源共模电感的影响。
2. 地线布置，在布线时需要注意良好的接地设计，尽量减小接
地回路的环路面积，减少接地回路对共模电感的影响。
同时，要避
免共模电感与其他传输线路或信号线路共用接地线，以减少共模干
扰的传播。
3. 屏蔽和隔离，在布线设计中，可以考虑采用屏蔽电缆或屏蔽
罩等措施，对电源共模电感进行屏蔽和隔离，减少外部干扰的影响。
4. 线路长度和走向，尽量减小电源共模电感的线路长度，以减
少线路的电感和电阻对共模抑制的影响。
同时，要避免电源共模电
感与高频信号线路平行布线，以减少串扰。
总之，电源共模电感布线要求主要是为了减少共模干扰的影响，提高系统的抗干扰能力。
在实际布线设计中，需要综合考虑电路的
特性和外部环境的影响，采取合适的措施来保证电源共模电感的有效工作。
共模电感隔离电源
共模电感隔离电源
共模电感隔离电源是一种利用共模电感进行隔离的电源设计。
在这种设计中，使用共模电感来隔离输入和输出，从而减少共模噪声的传递。
这种电源设计常用于对噪声敏感的应用，例如精密测量设备、通信系统和放大器等。
以下是一些关于共模电感隔离电源的基本原理和特点：
基本原理：
共模电感：共模电感是一种特殊的电感，它在两个相对的导线之间共享磁感应线圈。
这种设计允许差模信号通过，但有效地抑制了共模信号的传递。
隔离：共模电感通过在输入和输出之间插入磁性元件，提供电气隔离，阻止共模噪声的传播。
这有助于提高电源的抗干扰性，使输出更为稳定和清晰。
噪声抑制：共模电感隔离电源主要用于降低共模噪声的影响。
共模噪声是同时在两个导线上出现的噪声，通常由于电源波动或外部电磁干扰引起。
高频抑制：共模电感通常在高频范围内具有较好的抑制效果，因此对于高频噪声的隔离非常有效。
特点：
电气隔离：共模电感提供了电气隔离，防止输入和输出之间的电流直接流动。
降低共模噪声：主要设计目标是降低共模噪声的传播，提高系统的信噪比。
高频性能：在高频范围内，共模电感隔离电源具有较好的性能，对高频噪声的抑制效果较好。
适用于敏感应用：由于其抑制噪声的特性，共模电感隔离电源常用于对信号质量和精度要求较高的应用领域。
复杂性：相较于一般的电源设计，共模电感隔离电源可能更为复杂，因为需要考虑电感的选择、布局、磁耦合等因素。
在设计共模电感隔离电源时，需要考虑系统的具体要求、共模电感的特性和应用环境，以确保达到预期的隔离效果和性能。
一种典型共模电感的设计及优化
一种典型共模电感的设计及优化共模电感在电力电子转换器中起着非常重要的作用，通过抑制共模电流，可以减小电磁干扰和提高系统的工作效率。
在设计和优化共模电感时，需要考虑多个因素，包括工作频率、电感值、电流负载、材料选择等。
本文将介绍一种典型的共模电感设计及其优化方法。
一、典型共模电感的设计------/\----元件图图中的线圈由一对螺线管组成，它们通过一个磁性材料隔开，以减小磁场的交叉干扰。
在设计共模电感时，需要确定线圈的匝数、线径、线圈排列方式等参数，并选择合适的磁性材料。
1.线圈设计线圈的设计是非常关键的一步，它会直接影响到共模电感的性能。
线圈的匝数需要根据工作频率和电感值来确定，通常使用下式计算匝数：N=(L*I)/B其中，N为匝数，L为所需电感值，I为电流负载，B为线圈的磁场强度。
线径的选择是根据电流负载及电感值而定的。
线径过细会造成电流通过时的损耗增加，而线径过粗则会影响电感值的稳定性。
因此，需要进行适当的线径计算和选择。
2.磁性材料选择磁性材料的选择直接影响到共模电感的性能。
常用的磁性材料包括铁氧体、软铁、磁性不锈钢等。
选择合适的材料需要考虑磁导率、剩余磁感应强度、饱和磁感应强度等因素。
二、共模电感的优化1.提高电感值电感值的大小对于共模电感的性能至关重要。
可以通过增加线圈的匝数、改变线径等方式来提高电感值。
另外，根据实际应用需求，还可以采用多种线圈的串联或并联方式来提高电感值。
2.降低电流负载共模电感承受的电流负载过大会导致温升过高、损耗增加等问题。
为了降低电流负载，可以采用串联多个共模电感来分担电流负载。
此外，合理布置线圈和选择合适的磁性材料也能有效降低电流负载。
3.优化线圈结构线圈的结构对共模电感的性能有着重要影响。
可以采用L型线圈、螺旋线圈等非规则形状设计来减小磁场的交叉干扰。
此外，还可以对线圈进行层间绝缘设计，减小绕线间的电容和耦合。
4.选择合适的磁性材料合适的磁性材料能够提高共模电感的性能。
共模电感的设计范文
共模电感的设计范文共模电感是指在通信电路、电源电路以及模拟电路中用于抑制共模干扰的一种电子元件。
共模干扰是指在电路中出现的由于信号线、地线等共同模式传导引起的干扰信号，常常会对电路的稳定性和指标产生显著的负面影响。
因此，共模电感的设计和应用成为了电子工程领域的重要课题。
共模电感通常由一个或多个线圈组成，其工作原理类似于传统的电感。
共模电感的设计需要考虑到电路的工作频率、共模信号的幅度、电流负载、对地电容和电感的电气参数等因素。
设计共模电感的第一步是确定电路的工作频率。
共模电感通常用于抑制从电源线、信号线等共模传导的高频干扰信号。
因此，选择合适的共模电感需要考虑到工作频率的范围以及对共模干扰的抑制效果。
其次，设计共模电感需要考虑到共模干扰信号的幅度。
共模干扰信号的幅度对共模电感的设计和选型有着重要的影响。
一般来说，干扰信号的幅度越大，所需的共模电感的电感值就越大。
此外，电流负载也是设计共模电感时需要考虑的因素之一、电路的负载电流越大，所需的共模电感的电流容量就越大。
因此，对电流负载的准确评估对共模电感的设计非常重要。
对地电容也是共模电感设计中需要考虑的因素之一、共模电感通常与地线相接，对地电容对共模电感的性能有着显著的影响。
因此，设计共模电感时需要合理地选择电感线圈的材料、绕制方式和结构等参数，以尽量减小对地电容的影响。
最后，电感的电气参数也是共模电感设计中不可忽视的因素。
电气参数包括电感值、电流容量、电阻、电感的Q值等。
这些电气参数决定了共模电感的性能和可靠性。
在共模电感的设计过程中，通常会利用电磁场仿真软件进行模拟分析和优化设计。
通过优化设计，可以得到满足电路要求的共模电感方案，从而提高整个电路的抗干扰能力和稳定性。
总之，共模电感的设计需要考虑到多个因素，包括电路的工作频率、共模干扰信号的幅度、电流负载、对地电容和电感的电气参数等。
通过合理的设计和选择，可以有效地抑制共模干扰，提高电路的抗干扰能力和稳定性。
共模电感的设计
EMI滤波共模电感设计正常工作的开关类电源（SMPS）会产生有害的高频噪声，它能影响连接到相同电源线上的电子设备像计算机、仪器和马达控制。
用一个EMI滤波器插入电源线和SMPS之间能消除这类干扰（图1）。
一个差模噪声滤波器和一个共模噪声滤波器能够串联或在许多情况下单独使用共模噪声滤波器。
图1 EMI滤波器的插入在一个共模滤波器内，电感的每一个绕阻和电源输入线中的任一根导线相串联。
（对于电源的输入 线来讲）电感绕组的接法和相位是这样的，第一个绕组产生的磁通会与第二个绕组产生的磁通相削. 于是，除了泄漏阻抗的小损耗和绕组的直流电阻以外，电感至电源输入线的插入阻抗为零。
由于磁 通的阻碍，SMPS的输入电流需要功率，因此将通过滤波器，滤波器应没有任何明显的损耗。
共模噪声的定义是出现在电源输入线的一根或二根导线上的有害电流通过电感的地返回噪声源的噪声。
此电流要视共模电感的任何一个或二个绕组的全部阻抗，因为它不能被返回的电流所抵消。
共模噪声电压是电感绕组上的衰减，应从有害噪声中保持电源输入线的畅通。
1.1、选择电感材料开关电源正常工作频率20KHz以上，而电源产生的有害噪声比20KHz高，往往在100KHz～50MHz之间。
对于电感来讲，大多数选择适当和高效率比的铁氧体，因为在有害频带内能提供最高的阻抗。
当看到公共参数如磁导率和损耗系数就去识别材料是困难的。
图2给出铁氧体磁环J-42206-TC绕10匝后的阻抗ZS和频率的关系曲线。
图2铁氧体磁环的阻抗和频率的关系在1～10MHz之间绕组到达最大阻抗，串联感抗XS和串联电阻RS（材料磁导率和损耗系数的函数）共同产生总阻抗Zt。
图3所示为图2中铁氧体材料的磁导率和损耗系数与频率的函数关系。
由于感抗引起的下降，导致磁导率在750KHz以上的下降；由于电阻取决高频的源阻抗所以损耗系数随频率而增加。
图3铁氧体磁环的磁导率、损耗系数和频率的关系图4给出三种不同材料的总阻抗和频率的关系J材料在超过1～20MHz范围内具有高的总阻抗，它最广泛地应用于共模滤波器的扼流圈。
共模电感和磁珠设计总结
1 共模扼流圈共模电感（mon mode Choke），也叫共模扼流圈，是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数一样的线圈。
理想的共模扼流圈对L（或N）与E之间的共模干扰具有抑制作用，而对L与N之间存在的差模干扰无电感抑制作用。
但实际线圈绕制的不完全对称，会导致差模漏电感的产生。
信号电流或电源电流在两个绕组中流过时方向相反，产生的磁通量相互抵消，扼流圈呈现低阻抗。
共模噪声电流（包括地环路引起的骚扰电流，也处称作纵向电流）流经两个绕组时方向一样，产生的磁通量同向相加，扼流圈呈现高阻抗，从而起到抑制共模噪声的作用。
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。
共模扼流圈可以传输差模信号，直流和频率很低的差模信号都可以通过，而对于高频共模噪声则呈现很大的阻抗，所以它可以用来抑制共模电流骚扰。
扼流圈一般用在电源线输入端。
1.1 工作原理共模电感扼流圈是开关电源、变频器、UPS电源等设备中的一个重要部分。
其工作原理：当工作电流流过两个绕向相反线圈时，产生两个相互抵消的磁场H1、H2，此时工作电流主要受线圈欧姆电阻以与可忽略不计的工作频率下小漏电感的阻尼。
如果有干扰信号流过线圈时，线圈即呈现出高阻抗，产生很强的阻尼效果，达到衰减干扰信号作用。
1.2 插入损耗特性共模扼流圈插入损耗特性是由其在干扰频谱下的阻抗特性来衡量的。
当频率X围为0.01~1MHZ时，阻抗主要取决于线圈电感L。
当频率X围为1~10MHZ时，阻抗主要取决于绕组分布电容CK。
当频率X围为>10MHZ时，阻抗与绕组电容、主回路电感、漏电感和磁芯铁损与铜损所组成的并联电路有关（ZS为等效阻抗）。
1.3 共模扼流圈的应用1.开关电源抑噪滤波器2.电源线和信号线静电噪音滤波器3.变换器和超声设备等辐射干扰抑制器1.4 漏感和差模电感对理想的电感模型而言，当线圈绕完后，所有磁通都集中在线圈的中心内。
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漏电感，在共模滤波器中对于不同的滤波是有用的。E 形磁芯为了增加泄漏电感可以豁开缝
隙，以便吸收有害的共模和差模噪声。
1.3、磁芯的选择
下面给出环形磁芯的设计步骤，单层共模电感见图 5。为了尽量减小绕组电容和防止由
于不对称绕组引起的磁芯饱和，单层设计是经常应用的。步骤中假设两个相反的绕组之间
的最小自由空间为 30 度。
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EMI 滤波共模电感设计
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正常工作的开关类电源（SMPS）会产生有害的高频噪声，它能影响连接到相同电源线 上的电子设备像计算机、仪器和马达控制。用一个 EMI 滤波器插入电源线和 SMPS 之间能消 除这类干扰（图 1）。一个差模噪声滤波器和一个共模噪声滤波器能够串联或在许多情况下
单独使用共模噪声滤波器。
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表 1 环形磁芯尺寸及其 AL 值
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(1) 用已知的电感和电流乘积 LI 基础上的图 6 和图 7 能用于选择磁芯的尺寸，这里 L 是 电感(mH)和 I 是电流（A）。建立在电流密度（Cd）400 或 800 A/cm2 基础上的导线尺寸（AWG）
可用下式计算：
匝数可由磁芯的 AL 值决如下：
（3） 1.4、设计举例 在 10KHz 阻抗为 100Ω 时,电流为 3A，由式（1）计算得 LS=1.59mH；用 800 A/cm2 电 流密度时,LI 乘积为 4.77，为了选择材料可从图 7 查得磁芯尺寸。在此例，选择 W 材料直 至 1MHz 可以给出高的阻抗，见图 4。图 7 给出磁芯材料为 W-41809-TC。由表 1 可查得磁芯 尺寸和 AL 值。用 AL=12200 mH /1000 匝，式（3）给出 N=12 匝每边。用 800 A/cm2 时, 式 （2）给出 AWG=21。
图 1 EMI 滤波器的插入 在一个共模滤波器内，电感的每一个绕阻和电源输入线中的任一根导线相串联。（对 于电源的输入 线来讲）电感绕组的接法和相位是这样的，第一个绕组产生的磁通会与第二 个绕组产生的磁通相削. 于是，除了泄漏阻抗的小损耗和绕组的直流电阻以外，电感至电 源输入线的插入阻抗为零。由于磁 通的阻碍，SMPS 的输入电流需要功率，因此将通过滤波 器，滤波器应没有任何明显的损耗。 共模噪声的定义是出现在电源输入线的一根或二根导线上的有害电流通过电感的地返 回噪声源的噪声。 此电流要视共模电感的任何一个或二个绕组的全部阻抗，因为它不能被返回的电流所 抵消。共模噪声电压是电感绕组上的衰减，应从有害噪声中保持电源输入线的畅通。 1.1、选择电感材料 开关电源正常工作频率 20KHz 以上，而电源产生的有害噪声比 20KHz 高，往往在 100KHz～50MHz 之间。 对于电感来讲，大多数选择适当和高效率比的铁氧体，因为在有害频带内能提供最高 的阻抗。当看到公共参数如磁导率和损耗系数就去识别材料是困难的。图 2 给出铁氧体磁 环 J-42206-TC 绕 10 匝后的阻抗 ZS 和频率的关系曲线。
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的 E 形磁芯比环形磁芯贵，但组装成一个整体只较小的代价。绕制 E 形磁芯的骨架相对
便宜。为了分隔两个绕组可购到有分隔板的骨架并可安装在 PC 板上。E 形磁芯有更多的泄
图 5 单层共模电感的结构
对于共模电感所需的基本参数是电流（I）、阻抗（ZS）、和频率（f）。电流决定导 线的尺寸。一个保守的 400A/cm2 电流密度不会在导线上产生有效的热量。而一个过分的 800A/cm2 电流密度会引起导线发热，这两个等级可用选择图表表示。
在所给频率上，规定一个最小的电感阻抗是正常的。这个频率通常足够低并假设感抗 XS 能提供图 2 所示的阻抗。随后电感可计算为：(2)
图 2 铁氧体磁环的阻抗和频率的关系
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在 1～10MHz 之间绕组到达最大阻抗，串联感抗 XS 和串联电阻 RS（材料磁导率和损耗
1.2、磁芯的形状 对于共模噪声滤波器环形磁芯是最普及的，他们不贵、泄漏磁通也低。环形磁芯必须
用手绕制（或在独特的环形绕线机上绕制）。正常情况要用一个非金属的分隔板放置在两 个绕组之间，以及为了和 PC 板连接，这个绕制器件还需环氧化在印制板的头部。具有附件
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系数的函数）共同产生总阻抗 Zt。
图 3 所示为图 2 中铁氧体材料的磁导率和损耗系数与频率的函数关系。由于感抗引起
的下降，导致磁导率在 750KHz 以上的下降；由于电阻取决高频的源阻抗所以损耗系数随频
率而增加。
图 3 铁氧体磁环的磁导率、损耗系数和频率的关系
图 4 给出三种不同材料的总阻抗和频率的关系 J 材料在超过 1～20MHz 范围内具有高的总阻抗，它最广泛地应用于共模滤波器的扼流 圈。在 1MHz，W 材料阻抗比 J 材料高 20-50％，当低频噪声是主要问题时经常应用 J 材料； K 材料可用于 2MHz 以上，因为在此频率范围内它产生的阻抗比 J 材料高直至 100％。在 2MHz 以上或以下，对于滤波器所要求的规范，J 或 W 是优先的。图 4 三种不同材料的阻抗和频率 的关系。