共模电感浅谈
共模电感与共磁电感
共模电感与共磁电感
【原创版】
目录
1.共模电感的定义与作用
2.共模电感的特点
3.共模电感的应用领域
4.共磁电感的定义与作用
5.共磁电感的特点
6.共磁电感的应用领域
7.共模电感与共磁电感的异同
正文
一、共模电感的定义与作用
共模电感,又称为共模扼流圈,是一种常用于电脑开关电源中过滤共模电磁干扰信号的电子元件。
它的主要作用是在板卡设计中起到 EMI 滤波的作用,抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。
二、共模电感的特点
共模电感具有以下特点:
1.在大的频率范围内有良好的衰减性能;
2.漏感低,具有更好的性能稳定性;
3.电感量偏差小;
4.体积小,较少匝数可获得。
三、共模电感的应用领域
共模电感广泛应用于变频空调、平板电视、电动汽车、逆变焊机、高
频电感加热、光伏、风电等领域。
四、共磁电感的定义与作用
共磁电感是一种具有磁芯的电感器,它通过磁芯产生磁场,从而提高电感值。
共磁电感的主要作用是在通信系统中,抑制共模干扰信号,提高信号传输的质量。
五、共磁电感的特点
共磁电感具有以下特点:
1.具有较高的电感值;
2.抑制共模干扰信号性能优越;
3.体积较大,通常需要较多的匝数。
六、共磁电感的应用领域
共磁电感主要应用于通信设备、卫星接收器、无线电发射设备等领域。
线路 共模电感
线路共模电感1. 什么是共模电感?共模电感(Common Mode Inductor)是一种用于滤除共模干扰的电感器件。
在电路中,共模干扰指的是噪声信号以共模方式穿越电路中的多个信号线,并干扰正常信号的传输和接收。
共模电感常常被应用在通信设备、电力设备、工控设备等场合,用于滤除由电源、地线或其他信号线引入的共模噪声。
通过使用共模电感,可以有效减小共模噪声对系统的影响,提高系统的抗干扰性能。
2. 共模电感的工作原理共模电感是一种带有多个线圈的电感器件。
它的工作原理基于法拉第电磁感应定律,当共模干扰信号通过线圈时,会在线圈中产生一个感应电压。
通过正确选择电感器件的参数,可以使得共模干扰信号尽可能地被滤除,而正常信号则不受影响。
在一个共模电感中,一般有两个线圈,分别为主线圈和辅助线圈。
主线圈通常与被保护的信号线串联连接,而辅助线圈则与地线连接。
共模干扰信号通过主线圈时,会在主线圈和辅助线圈之间引发一个互感作用,产生出滤除共模干扰的电感作用。
3. 共模电感的特点•高共模抑制能力:共模电感能够提供较高的共模抑制能力,有效滤除共模干扰信号。
•宽频带特性:共模电感的设计可以适应不同频率范围的共模干扰信号,提供更好的滤波效果。
•低频损耗:共模电感自身具有低电阻,减小对正常信号的传输损耗。
•小尺寸:与传统线圈相比,共模电感具有较小的尺寸,适用于紧凑型电路设计。
4. 共模电感的应用场景由于共模噪声干扰的存在,共模电感在许多应用中得到了广泛的使用,例如:4.1 通信设备在通信设备中,共模电感被用于滤除由电源线或信号线引入的共模噪声。
这些噪声可能来自于电源电线的交流干扰、设备之间的地线回路以及数据线的串扰等。
使用共模电感可以有效降低这些噪声的影响,提高通信设备的抗干扰能力,保证信号的传输质量。
4.2 电力设备在电力设备中,如电源供应器、变频器等,由于高功率电路的存在,可能会引入较大的共模噪声干扰。
共模电感可以用于滤除这些干扰信号,确保设备的正常运行。
共模 差模电感
共模差模电感
共模电感和差模电感是两种不同类型的电感,它们在电路中的作用和应用有所不同。
1.共模电感:由于同一铁心上绕有主线圈和一匝线圈,因此,当有电流流过时,两线圈同时产生磁场。
主线圈对共模电流具有较大电感,而匝线圈对差模电流几乎没有作用。
在电力系统中,因高压电等外界干扰源的流入而影响测量、信号设备等问题常有发生。
为抑制这些干扰,在信号线或电源线上加装共模电感,使两者产生的磁场相互抵消,以消除外部干扰的影响。
2.差模电感:在电路中,差模电流主要在信号线或电源线中流动,而共模电流则主要在外部干扰源中流动。
差模电感用于过滤和阻止这些差模电流的干扰,将其滤除或减少到可接受的范围内。
由于磁芯与两个线圈完全相对闭合,使得电感量达到最大化。
同时,其闭合结构可让低频或直流通过,对交流电或高频起到的阻止作用。
总结来说,共模电感主要用于抑制外部干扰源的影响,而差模电感则主要用于过滤和阻止差模电流的干扰。
在电路设计中,根据需要选择不同类型的电感器以优化电路性能。
emc 共模电感
emc 共模电感
摘要:
一、共模电感的定义与作用
二、共模电感的应用领域
三、共模电感的特点与选择
四、共模电感在EMC 中的重要性
正文:
共模电感,也称为共模扼流圈,是一种电子元件,主要用于电脑开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。
共模电感在板卡设计中也起到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。
在变频空调、平板电视、电动汽车、逆变焊机、高频电感加热、光伏、风电等领域,共模电感也有广泛应用。
共模电感的特点如下:在大频率范围内有良好的衰减;漏感低,更好的性能稳定性;电感量偏差小;体积小,较少匝数可获得。
在选择共模电感时,需要根据具体应用场景和要求来选择合适的电感值、电流、电压等参数。
共模电感在EMC(电磁兼容性)中具有重要作用。
在电子设备中,共模电感能有效抑制电磁干扰,提高设备的抗干扰能力,保证设备在复杂电磁环境中的正常工作。
共模电感的电感量正公差
共模电感的电感量正公差共模电感是指在共模模式下,两个线圈之间的互感作用。
它是电路中一种常见的元件,常被用于抑制共模干扰。
首先,我们来明确一下什么是共模模式和差模模式。
在电路中,两个线圈之间的互感作用会导致两个信号的耦合。
如果信号的方向和幅度相同,则为共模模式;如果方向和幅度相反,则为差模模式。
而共模电感就是用来抑制共模模式下的干扰信号。
共模电感常见于电子设备中的滤波器和抑制干扰的电路中。
共模干扰是电路中常见的问题,特别是在高频信号传输和高速数字信号传输中。
共模电感的作用就是通过引入额外的电感来提高信号的共模抑制能力,从而减少共模干扰。
在实际应用中,共模电感的电感量需要满足一定的准确性要求。
正公差是指电感量的实际测量值与标称值之间的偏差为正值。
正公差的存在是为了确保电感量在一定的范围内,满足设计要求。
常见的共模电感的正公差范围为±10%。
这意味着在测量共模电感时,其实际值可以比标称值大10%,也可以比标称值小10%。
这种正公差的设计是为了保证电感量在一定的容限内,不会对电路的性能产生明显的影响。
在选择共模电感时,正公差需要根据具体的要求和应用场景来确定。
对于一些对共模抑制要求较高的电路,可以选择具有较小的正公差的共模电感,以确保共模抑制的效果。
而对于一些对共模抑制要求相对较低的电路,选择具有较大正公差的共模电感也可以满足需求,并且能够降低成本。
共模电感的正公差与负公差相比,更适合用于抑制共模干扰。
因为正公差能够提高共模电感的电感量,增加抑制共模干扰的效果。
而负公差则会减小电感量,可能无法满足设计要求。
总结一下,共模电感的电感量正公差是为了保证电感量在一定的容限内,满足设计要求。
正公差的选择需要根据具体的应用场景和要求来确定。
合理选择正公差能够提高共模电感的抑制能力,减少共模干扰的影响。
浅谈共模电感的防EMI性能
能否缺了它?浅谈共模电感的防EMI性能2005-3-2 11:18:00文/微型计算机Ada出处:微型计算机一、初识共模电感共模电感(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。
图1:各种CMC•小知识:EMI(Electro Magnetic Interference,电磁干扰)计算机内部的主板上混合了各种高频电路、数字电路和模拟电路,它们工作时会产生大量高频电磁波互相干扰,这就是EMI。
EMI还会通过主板布线或外接线缆向外发射,造成电磁辐射污染,不但影响其他的电子设备正常工作,还对人体有害。
PC板卡上的芯片在工作过程中既是一个电磁干扰对象,也是一个电磁干扰源。
总的来说,我们可以把这些电磁干扰分成两类:串模干扰(差模干扰)与共模干扰(接地干扰)。
以主板上的两条PCB走线(连接主板各元件的导线)为例,所谓串模干扰,指的是两条走线之间的干扰;而共模干扰则是两条走线和PCB地线之间的电位差引起的干扰。
串模干扰电流作用于两条信号线间,其传导方向与波形和信号电流一致;共模干扰电流作用在信号线路和地线之间,干扰电流在两条信号线上各流过二分之一且同向,并以地线为公共回路,如图1-1所示。
图1-1:串模干扰和共模干扰如果板卡产生的共模电流不经过衰减过滤(尤其是像USB和IEEE 1394接口这种高速接口走线上的共模电流),那么共模干扰电流就很容易通过接口数据线产生电磁辐射——在线缆中因共模电流而产生的共模辐射。
美国FCC、国际无线电干扰特别委员会的CISPR22以及我国的GB9254等标准规范等都对信息技术设备通信端口的共模传导干扰和辐射发射有相关的限制要求。
为了消除信号线上输入的干扰信号及感应的各种干扰,我们必须合理安排滤波电路来过滤共模和串模的干扰,共模电感就是滤波电路中的一个组成部分。
共模电感的原理及使用情况
共模电感的原理及使用情况
共模电感是一种特殊的电感器件,用于抑制或隔离共模干扰。
共模干扰是指在信号传输过程中,由于外界干扰或信号源本身的问题,导致信号中出现共同的噪声或干扰成分。
共模电感可以通过特殊的结构设计和线圈布置,有效地抑制共模干扰信号。
共模电感的原理是利用两个相互缠绕的线圈,其中一个线圈接受到的共模干扰信号被传递到另一个线圈上,并通过线圈间的互感作用,使共模干扰信号被抑制或隔离。
其工作原理与普通电感相似,但是具有更好的共模抑制特性。
共模电感主要用于电子设备和通信系统中,用于抑制或隔离共模干扰。
在电子设备中,共模电感常用于滤波电路中,用于消除信号中的共模噪声,提高信号质量。
在通信系统中,共模电感常用于传输线路中,用于抑制线路上的共模干扰,提高信号传输的稳定性和可靠性。
总之,共模电感是一种用于抑制或隔离共模干扰的特殊电感器件,其原理是利用互感作用实现共模干扰信号的抑制或隔离。
它在电子设备和通信系统中具有广泛的应用,可以提高信号质量和传输的可靠性。
共模电感参数解读
共模电感参数解读共模电感是一种在电子领域广泛应用的元件,其参数对于电路设计和性能起着至关重要的作用。
在实际的电路设计和应用过程中,对共模电感参数的理解和解读是非常重要的。
下面将对共模电感参数进行详细的解读,帮助大家更好地理解其特性和应用。
1. 共模电感的基本概念共模电感是指在两个相对的导体之间传递共同的电磁感应能力。
它是通过两个相对的导体之间的磁耦合实现的,因此也被称为磁耦合电感。
在电路中,共模电感通常用来抑制共模干扰、提高信号的抗干扰能力,从而提高电路的稳定性和可靠性。
2. 共模电感的参数共模电感的参数通常包括电感值、分布电容和直流电阻三个重要的指标。
(1)电感值共模电感的电感值是指在单位电流下两个导体间的电磁感应能力。
它通常用亨利(H)来表示,是共模电感最基本的特性参数之一。
电感值决定了共模电感在电路中的应用范围和性能表现,因此是设计和选择共模电感时需要重点考虑的参数。
(2)分布电容在实际的共模电感中,由于导体间的绝缘层或介质会形成电容。
这个电容称为共模电感的分布电容,它会对共模电感的高频特性和传输性能产生影响。
分布电容通常用皮法(pF)来表示,需要在设计和应用时进行合理的考虑和抑制。
(3)直流电阻共模电感中导体和导体间的接触电阻会产生直流电阻,这个直流电阻会对共模电感的电路性能产生显著的影响。
在共模电感的参数评估中,直流电阻也是一个需要重点关注的参数。
3. 共模电感参数的影响因素共模电感参数受到多种因素的影响,主要包括磁芯材料、线圈结构、线圈布线、绕组方式等。
(1)磁芯材料磁芯材料直接影响着共模电感的性能,通常包括软磁材料和硬磁材料两种。
软磁材料适用于频率较低的应用场景,而硬磁材料适用于高频场景。
合理选择和设计磁芯材料对共模电感的参数有着重要的影响。
(2)线圈结构共模电感的线圈结构对参数影响较大,包括线圈匝数、线径和线圈间距等因素。
合理设计线圈结构可以提高共模电感的性能和稳定性。
(3)线圈布线合理的线圈布线能够减小感应线圈间的互感和互感对共模电感参数的影响。
通讯共模电感
通讯共模电感全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:通讯共模电感是一种用于通信设备中的重要元件,其作用是抑制共模干扰,保证通信信号的稳定传输。
通讯共模电感通常被放置在信号线路中,用于阻止信号线路上的干扰信号流入接收机电路,以保证通信质量。
本文将从通讯共模电感的工作原理、结构特点、应用领域和未来发展等方面进行探讨。
一、通讯共模电感的工作原理通讯共模电感是一种特殊的电感元件,其工作原理是利用电感的特性来抑制共模干扰。
在通信设备中,通常会有许多信号线路,其中一些线路可能会受到外部干扰信号的影响,导致信号质量下降甚至无法正常传输。
通讯共模电感的作用就是通过在信号线路中插入电感元件,构成一个LC滤波器,将干扰信号导入电感中,从而将共模干扰信号消除。
通讯共模电感通常采用线圈和铁芯的结构,以实现对共模干扰信号的抑制。
线圈一般采用高导磁性材料制成,如铁氧体等,可以增加电感的感应效果;铁芯则用于增加电感的感应效果和提高通流能力。
通讯共模电感的结构紧凑,体积小,适合在通信设备中进行集成。
通讯共模电感还具有高品质因数、低损耗和稳定性好的特点。
高品质因数可以提高信号传输的保真度;低损耗可以减小信号传输过程中的信号衰减;稳定性好可以保证通信设备在各种环境条件下的正常工作。
通讯共模电感广泛应用于通信设备中,尤其在无线通信系统中其重要性更为突出。
无线通信系统受到外部干扰的影响较大,如果没有通讯共模电感的保护,会导致通信信号质量下降,甚至通信中断。
通讯共模电感可以有效抑制共模干扰,提高通信质量,保证通信的稳定传输。
通讯共模电感还广泛应用于光纤通信、有线通信、无线通信、卫星通信等各种通信系统中。
随着通讯技术的不断发展,通讯共模电感在未来的应用领域还将进一步扩大,为通信设备的稳定运行提供更好的保障。
随着通信技术的不断发展,通讯共模电感的功能需求也在不断提升。
未来通讯共模电感将更加注重在抑制共模干扰、提高通信信号质量和降低成本等方面进行创新。
为什么在电子产品的电源部分经常会有个共模电感?
为什么在电子产品的电源部分经常会有个共模电感?
很高兴,关于电学的问题越来越多了,下面我为题主解答一下。
题主观察的很仔细,确实,共模电感对于电源产品来说是很重要的器件,接下来我就共摸电感简单分析一下。
什么是共模电感?
先上一张图,大家体会一下共模电感
共模电感,又叫电源滤波器,从结构上说是一个铁氧体为磁芯,由两个尺寸相同,匝数相同的线圈,对称缠在磁芯(铁氧体)上,常见管脚数目是四个管脚。
共模电感的等效电路
在PCB原理图上,是这样子的:
在这张原理图上,直流电源输入端就加入了滤波电感,接法在图上也可看出来。
具体接法:
同一个绕组的两个端子避免接在电源的正负极上,请参考PCB原理图接入即可
共模电感的作用?
前面说了那么多,还没有说共模电感到底是干嘛用的。
下面说一下共模电感的具体用法,一言以蔽之,共模电感用来抑制共模噪声的
为什么需要抑制共模噪声呢?
共模信号是作用在运放两个输入端信号(a,b)的相同成分,一般由于线路传导和磁场干扰产生的。
共模 (a b)/2
一般情况下,我们不希望这种信号存在。
相反,差模信号是两个输入端信号的差,(a-b)/2
因此,如果共模信号很大,会影响到实际需要的差模信号的传输。
怎么衡量共模抑制的能力呢?
在这里要引入一个概念,共模抑制比CMRR。
共模抑制比CMRR:是用来来衡量差分放大电路抑制共模信号的能力。
具体概念比较绕口,它是运放对差模信号的电压放大倍数与对共模信号的电压放大倍数之比。
当然,CMRR越大,放大器的性能越好。
最后再送一张,共模电感的示意图。
共模电感工作原理
共模电感工作原理
共模电感是一种常用的电子元件,它的工作原理是基于电磁感应原理,用于抑制共模噪声和滤波。
共模电感是由两个线圈绕在同一个磁芯上,且两个线圈的绕向相反。
当共模电流通过这两个反向绕制的线圈时,产生的磁场方向相同,因此感应电动势大小相等,方向相反,相互抵消,使得共模电流无法通过电感。
而差模电流则可以通过共模电感,因为差模电流通过两个线圈时产生的磁场方向相反,因此感应电动势不能相互抵消。
因此,共模电感可以有效地抑制共模噪声和滤波,使得电路更加稳定和纯净。
在实际应用中,共模电感通常与电容、电阻等元件一起组成滤波器,用于滤除电路中的高频噪声和干扰信号,从而提高电路的稳定性和可靠性。
共模电感的原理与作用
共模电感的原理与作用共模电感是一种用于电路中的元件,它的原理和作用在电子领域中扮演着重要的角色。
本文将对共模电感的原理和作用进行详细介绍。
我们来了解一下共模电感的原理。
共模电感是由两个相邻的线圈组成,它们的磁场相互作用。
其中一个线圈被称为主要线圈,另一个线圈被称为副线圈。
当主要线圈中有电流流过时,它会产生磁场,这个磁场会穿透副线圈。
副线圈中的磁场也会产生,但是由于副线圈中没有电流流过,所以它的磁场较弱。
接下来,我们来看一下共模电感的作用。
共模电感主要用于抑制共模干扰。
共模干扰指的是在信号传输过程中,由于外界的干扰信号进入到信号线中,导致信号失真或降低信噪比。
共模电感可以通过抵消共模干扰信号,提高信号质量。
共模电感的作用可以具体表现在以下几个方面:1. 抑制共模干扰信号:共模电感可以通过差模传输方式,抑制共模干扰信号的传播。
差模传输方式是指在信号传输过程中,将信号分解成差分信号和共模信号,只传输差分信号,从而避免共模干扰的影响。
2. 提高信号质量:共模电感可以降低共模噪声对信号的影响,提高信号质量。
共模噪声是指由于外界干扰信号进入到信号线中,引起的信号失真或降低信噪比。
共模电感可以通过抵消共模噪声,提高信号的清晰度和准确性。
3. 保护电路:共模电感可以起到保护电路的作用。
在电路中,共模电感可以起到滤波器的作用,将高频干扰信号滤除,保护电路不受干扰。
4. 提高系统性能:共模电感可以提高系统的性能。
在一些高频电路中,共模电感可以起到隔离信号的作用,减少信号间的相互干扰,提高系统的性能和稳定性。
总的来说,共模电感通过抑制共模干扰信号,提高信号质量,保护电路和提高系统性能等方面发挥着重要的作用。
在电子领域中,共模电感被广泛应用于通信设备、传感器、电源管理等领域。
通过合理选择和应用共模电感,可以有效提高电路的性能和稳定性,确保信号的准确传输。
共模电感的原理以及使用剖析
共模电感的原理以及使用剖析共模电感的原理是通过设计和构造一对对称的线圈,在电路中共模信号的分量上产生互感作用,从而起到抑制共模噪声的效果。
具体来说,共模电感由两个线圈构成,分别包围在同一个铁芯或者磁性材料中。
其中一个线圈是输入线圈,另一个是输出线圈。
当共模噪声信号从输入线圈中通过时,它会感应到输出线圈,并产生相应的电流。
这个感应电流会产生一个反向的磁场,与输入线圈中的共模信号抵消。
既然共模噪声信号被抵消掉,输出线圈中的信号就不会受到干扰,从而实现了抑制共模干扰的目的。
首先,共模电感可以用于抑制共模噪声。
在电力电子设备中,如变频器、伺服驱动器等,常常会有大量的高频共模噪声信号。
这些噪声信号在电源线、通信线、数据线等导线上通过,产生了共模干扰。
共模电感可以通过在这些导线中串联,抑制和过滤掉共模噪声。
通过选择合适的共模电感参数,可以使共模电感对高频共模噪声的阻抗很大,从而将共模干扰信号限制在较低水平。
其次,共模电感还可以用于信号隔离。
在一些应用中,需要对输入输出信号进行隔离,以提高系统的安全性和稳定性。
共模电感可以通过线圈的互感作用,将输入输出信号实现隔离。
具体来说,输入信号通过一个线圈,而输出信号则从另一个线圈输出,两个线圈之间通过共模电感实现信号的隔离。
这样可以避免输入信号的噪声和干扰传递到输出信号中去,提高了系统的抗干扰能力和稳定性。
总之,共模电感通过线圈之间的互感作用,可以抑制电路中的共模噪声和信号隔离。
它在电力电子设备和通信系统中的应用非常广泛,可以提高电路的抗干扰能力和稳定性。
在设计和选择共模电感时,需要考虑电路的工作频率、电流大小、互感系数等参数,以确保共模电感的性能和使用效果。
电源模块中的共模电感
电源模块中的共模電感共模电感是电源模块中的一个重要元件,用于过滤和抑制共模干扰。
在回答你的问题之前,我先解释一下共模干扰是什么。
1. 什么是共模干扰共模干扰是指在信号传输过程中,信号源与接收器之间的共同模式噪声或干扰。
通常,信号传输存在两种模式:差模模式和共模模式。
差模模式是指信号源的两个输出端具有相反的电压或电流,而共模模式是指信号源的两个输出端具有相同的电压或电流。
共模干扰就是指信号传输中的共模模式干扰。
2. 共模电感的作用是什么共模电感主要用于抑制和过滤共模干扰。
当电源模块输出的信号中存在共模干扰时,共模电感可以通过自身的电感特性,提供一个阻抗对共模干扰进行抑制。
共模电感的特性使得它对差模信号的传输影响较小,而对共模信号的传输有较高的阻抗。
3. 共模电感的工作原理是什么共模电感是通过自感效应来工作的。
它是由一个绕制成线圈的导体构成,通过电流流过线圈时,会产生一个磁场。
当信号中存在共模干扰时,共模干扰电流也会通过共模电感,导致在线圈中产生一个磁场。
这个磁场与共模干扰电流方向相反,从而产生一个反向的电动势,形成一个阻抗,从而抑制共模干扰的传输。
4. 共模电感的参数和选择要点是什么在选择共模电感时,一般需要考虑以下几个参数和要点:- 电感值:电感值决定了共模电感对共模干扰的抑制程度。
一般来说,电感值越大,对共模干扰的抑制越明显。
但是要根据实际应用需求选择合适的电感值,过大的电感值可能会引入其他问题。
- 额定电流:共模电感需要能够承受信号传输过程中的额定电流。
因此,在选择共模电感时需要根据应用的电流需求来确定。
- 封装形式:共模电感有不同的封装形式,如片式、芯式等。
选择合适的封装形式可以方便安装和布局。
- 频率范围:共模电感的频率响应范围也是需要考虑的因素。
不同频率范围内的共模干扰需要选择合适的共模电感来进行抑制。
总结:共模电感是电源模块中用于抑制和过滤共模干扰的重要元件。
它通过自身的电感特性和自感效应,提供一个阻抗对共模干扰进行抑制。
共模电感浅谈
共模电感浅谈存储与多媒体产品线彭浩版本历史版本/状态责任人起止日期备注1.0/草稿彭浩2013-01-042013-02-06小组内部讨论目录1.共模电感简介 (3)2.共模电感用于EMI滤波器 (4)2.1噪声测量方法 (4)2.2滤波器电路结构分析 (4)2.3滤波器元器件参数计算 (6)2.4共模电感的差模电感 (7)3.共模电感的寄生参数 (9)3.1寄生电容C1、C2 (9)3.2电感L LK、L C (11)3.3等效电阻R C、R W (11)4.磁芯材料与共模电感磁芯选型 (12)4.1铁氧体磁芯 (12)4.2磁粉芯与高磁通磁粉芯 (12)4.3共模电感磁芯选型 (13)5.共模电感的设计流程 (14)6.共模电感安规管控 (15)1. 共模电感简介共模电感,也叫扼流圈,常用在开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。
共模电感是一个以铁氧体等为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,线圈的绕制方向相反,形成一个四端器件。
当两线圈中流过差模电流时,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及可以忽略不计的工作频率下小漏感的阻尼,所以差模信号可以无衰减地通过,如图1-1所示;而当流过共模电流时,磁环中的磁通相互叠加,从而具有相当大的电感量,线圈即呈现出高阻抗,产生很强的阻尼效果,达到对共模电流的抑制作用。
因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号,而对线路正常传输的差模信号无影响。
图1-1 差模信号通过共模线圈2. 共模电感用于EMI 滤波器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。
但通常情况下环形线圈不会绕满一周,或绕制不紧密,这样会引起磁通的泄漏。
共模电感有两个绕组,其间有相当大的间隙,这样就会产生磁通泄漏,并形成差模电感,因而共模电感对差模噪声也有抑制作用。
实际应用中,共模电感常和X 电容、Y 电容组成EMI 滤波器,滤除差模噪声和共模噪声。
共模电感10mh
共模电感10mh共模电感是一种常见的电子元件,用于抑制共模干扰。
在本文中,我们将深入探讨共模电感的原理、应用以及选择注意事项。
一、共模电感的原理共模电感是一种特殊的电感,它具有两个同向绕组,分别与电源和负载相连。
共模电感的作用是抑制共模信号,即同时存在于两个绕组中的信号。
当两个绕组中的信号相同且同向时,共模电感将具有较高的自感感应,从而形成一个高阻抗元件,阻碍共模信号的流动。
而当绕组中的信号不同或方向相反时,共模电感将形成一个低阻抗元件,允许差模信号通过。
二、共模电感的应用共模电感主要应用于电子设备中的信号处理和通信电路中,用于抑制共模干扰。
共模干扰是指在信号传输过程中,由于传输线路的不平衡或其他干扰源的影响,导致信号中同时存在差模信号和共模信号。
共模电感的一个典型应用是在音频放大器电路中使用,它可以抑制电源噪声和其他干扰信号对音频信号的影响,提高音频信号的质量和清晰度。
共模电感还广泛应用于通信电路中的滤波器设计,用于滤除传输线上的共模噪声,提高通信系统的抗干扰能力和信号质量。
三、共模电感的选择注意事项在选择共模电感时,我们需要考虑以下几个因素:1. 电感值:共模电感的电感值决定了其对共模信号的抑制能力。
一般来说,电感值越大,抑制能力越强。
因此,在实际应用中,我们需要根据具体的需求来选择合适的电感值。
2. 电流承载能力:共模电感在工作过程中需要承受一定的电流。
因此,我们需要确保选择的共模电感具有足够的电流承载能力,以免因电流过大而损坏元件。
3. 频率特性:共模电感的频率特性决定了其在不同频段内的抑制效果。
因此,在选择共模电感时,我们需要根据实际应用中的频率范围来选择合适的元件。
4. 尺寸和封装形式:共模电感的尺寸和封装形式对于电路设计和布局具有重要影响。
因此,在选择共模电感时,我们需要考虑其尺寸和封装形式是否适合我们的设计要求。
总结:共模电感是一种用于抑制共模干扰的重要元件,广泛应用于电子设备和通信电路中。
共模电感浅谈范文
共模电感浅谈范文共模电感是一种常见的电子元件,其在电路设计和电磁兼容性方面起着重要的作用。
本文将对共模电感进行详细的探讨,从工作原理、设计考虑因素以及应用等方面进行介绍,以帮助读者更好地理解和应用共模电感。
一、共模电感的工作原理共模电感是一种特殊的电感,其主要作用是抑制共模干扰信号,并提高电路的抗干扰能力。
在电路中,共模电感通常与共模电容一起使用,共同构成一个低通滤波器,用于滤除共模噪声信号。
具体来说,共模电感是由两个线圈绕制而成的,线圈之间采用密切的磁耦合方式连接。
当电流通过共模电感时,它们会在两个线圈之间产生相同的磁通,从而实现对共模信号的抑制。
与普通电感相比,共模电感的主要特点是它们的线圈方向相同,这样可以增强共模电感对共模噪声的抑制能力。
二、共模电感的设计考虑因素在设计共模电感时,需要考虑一些重要因素,以确保它们能够正常工作并具有合适的性能。
首先是电感值的选择。
电感值的选择取决于所需的抑制频率范围和抑制能力。
一般来说,电感值越大,共模抑制能力越强,但它也会增加电路的成本和体积。
因此,在设计中需要综合考虑抑制要求和成本等因素,选择合适的电感值。
第二是线圈的绕制方式。
共模电感的线圈通常采用铜线绕制,绕制方式可以是单层或多层。
在选择绕制方式时,需要考虑电感值、频率特性和体积等因素。
一般来说,多层绕制可以提高电感值,但也会增加线圈的电容分布,影响高频性能。
第三是磁耦合系数的选择。
磁耦合系数是指两个线圈之间的磁耦合程度。
磁耦合系数越大,共模电感的抑制能力越强。
在设计中,可以通过增加线圈之间的匝数和改变线圈的几何形状等方式来提高磁耦合系数。
第四是尺寸和组态的选择。
共模电感的尺寸和组态对电路性能和布局有重要影响。
在实际应用中,需要综合考虑匹配网络、电路板布局和体积等因素,选择合适的尺寸和组态。
三、共模电感的应用共模电感在电子电路中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.电源滤波:共模电感可以用于电源滤波电路中,抑制电源线上的共模噪声信号,提高电源的干净度和抗干扰能力。
共模电感的优点和缺点是什么
共模电感的优点和缺点是什么
共模电感的优点主要包括:
能够有效抑制共模干扰:共模电感的设计原理使得它对共模干扰具有显著的抑制作用,能有效滤除线路中的电磁噪声,提高信号的抗干扰性。
温度稳定性较好:共模电感的温度稳定性较好,可以在较宽的温度范围内保持稳定的性能。
体积小、重量轻:由于共模电感采用环形磁芯,体积小、重量轻,便于安装和使用。
灵活的频率特性:通过不同的制造工艺,配合适当的线圈匝数,可以得到不同的阻抗特性,满足不同波段的滤波要求,使其阻抗值大大高于铁氧体。
然而,共模电感也存在一些缺点:
成本较高:共模电感的制作需要精密的绕线和磁芯,因此成本较高。
性能受限于磁芯材料:共模电感的性能在一定程度上受限于磁芯材料,如果磁芯材料的性能不佳,电感的性能也会受到影响。
安装不便:由于共模电感的体积较小,安装时需要小心处理,以免损坏或丢失。
对差模信号的抑制效果较弱:尽管共模电感对共模干扰有很好的抑制效果,但对差模干扰的抑制效果较弱。
综上所述,选择是否使用共模电感需要根据实际需求和应用场景进行考虑。
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共模电感浅谈存储与多媒体产品线彭浩版本历史目录1.共模电感简介 (3)2.共模电感用于EMI滤波器 (4)2.1噪声测量方法 (4)2.2滤波器电路结构分析 (4)2.3滤波器元器件参数计算 (6)2.4共模电感的差模电感 (7)3.共模电感的寄生参数 (9)3.1寄生电容C1、C2 (9)3.2电感L LK、L C (11)3.3等效电阻R C、R W (11)4.磁芯材料与共模电感磁芯选型 (12)4.1铁氧体磁芯 (12)4.2磁粉芯与高磁通磁粉芯 (12)4.3共模电感磁芯选型 (13)5.共模电感的设计流程 (14)6.共模电感安规管控 (15)1. 共模电感简介共模电感,也叫扼流圈,常用在开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。
共模电感是一个以铁氧体等为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,线圈的绕制方向相反,形成一个四端器件。
当两线圈中流过差模电流时,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及可以忽略不计的工作频率下小漏感的阻尼,所以差模信号可以无衰减地通过,如图1-1所示;而当流过共模电流时,磁环中的磁通相互叠加,从而具有相当大的电感量,线圈即呈现出高阻抗,产生很强的阻尼效果,达到对共模电流的抑制作用。
因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号,而对线路正常传输的差模信号无影响。
图1-1 差模信号通过共模线圈2. 共模电感用于EMI 滤波器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。
但通常情况下环形线圈不会绕满一周,或绕制不紧密,这样会引起磁通的泄漏。
共模电感有两个绕组,其间有相当大的间隙,这样就会产生磁通泄漏,并形成差模电感,因而共模电感对差模噪声也有抑制作用。
实际应用中,共模电感常和X 电容、Y 电容组成EMI 滤波器,滤除差模噪声和共模噪声。
2.1 噪声测量方法图2-1所示为典型的噪声测量结构图,噪声的测量主要通过LISN 来实现。
L ISN 是指线路阻抗稳定网络,是传导型噪声测量的重要工具。
图2-1 噪声测量结构图其内部结构如图2-1中虚线框内所示,高频时,电感相当于断路,电容短路,低频时相反。
LISN 的作用为隔离待测试的设备和输入电源,滤除由输入电源线引入的噪声及干扰,并且在50Ω电阻上提取噪声的相应信号值送到接收机进行分析。
共模负载阻抗为25Ω,差模负载阻抗为100Ω,测量到的噪声电压如式(2-1)(2-2)所示:dm cm L I I V ⨯+⨯=5025(2-1)dm cm N I I V ⨯-⨯=5025(2-2)V L 扫描和V N 扫描分别都要求满足限值要求。
2.2 滤波器电路结构分析由X 电容、共模电感和Y 电容组成的滤波器如图2-2所示:图2-2 EMI 滤波器电路图2.2.1 共模等效电路图2-3为滤波器的共模等效电路图,由于C X 对于共模噪声不起作用,故将其略去,并且以接地点G 为对称点将电路对折。
其等效共模电感量为L C ,两个C Y 的等效电容值因并联变成原先的两倍,LISN 提供的两个50Ω的电阻负载也并联成为25Ω的等效负载。
这个25Ω的等效负载阻抗可以看作滤波器的负载阻抗,其值相对较小,而通常情况下共模噪声源阻抗Z CM 一般较大,在满足CM YZ C <<ω21和Ω>>25C L ω的条件下,阻抗失配极大化,从而滤波器对于共模噪声的插入损耗也尽可能大。
图2-3 共模等效电路图容易看出此等效电路为LC 二阶低通滤波电路,其转折频率为YC RCM C L f 221⋅=π (2-3) 其插入损耗随着噪声频率以40dB/dec 的斜率增加。
2.2.2 差模等效电路与上面共模等效电路分析的方法相类似,等效差模电感量为2L D , LISN 提供的两个50Ω的电阻负载也串连成为100Ω的负载阻抗。
两个C Y 的等效电容值因串联变为原来的一半,但由于差模噪声源阻抗Z CM 一般较小,通常满足DM YZ C >>ω2 ,因此可将Y 电容忽略。
由此得到简化的差模等效电路图,如图2-4所示。
图2-4 差模等效电路图在满足DM D Z L >>ω和Ω<<1001XC ω的条件下,阻抗失配极大化,滤波器对于差模噪声的插入损耗也尽可能大。
与共模等效电路一样,这也是LC 二阶低通滤波电路,其转折频率为:XD RCM C L f ⋅=π21 (2-4) 其插入损耗随着噪声频率也是以40dB/dec 的斜率增加。
2.3 滤波器元器件参数计算基于以上的分析,可以计算相应的滤波器元器件参数。
首先根据测得的原始共模与差模噪声,决定需要衰减的噪声频率段与衰减量,求得共差模滤波器的转折频率,然后计算滤波器各个元件的参数。
在计算元件参数时,应该注意,由于滤波器电感电容值越大,其转折频率越低,对噪声的抑制效果越好,但同时成本和体积也相应增加。
而且由材料特性可知,当电感电容值越大时,可持续抑制噪声的频率范围也相对变窄,因此其值不可以取得无限大。
考虑到电容对于体积的影响较电感小,而且市场上出售的电容器都有固定的电容值,与电感值相比缺乏弹性,故在决定电感电容值时,应优先考虑电容。
在计算共模元器件参数时,由于电容C Y 受安规限制,其值不能太大,应该选择符合安规的最大值。
选取C Y 后,利用已经得到的转折频率f RCM ,可以通过式(2-3)计算出所需共模电感量为:Y RCM C C f L 21212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=π(2-5)而在计算差模元器件参数时,电感与电容值的选择弹性较大。
在决定差模电容值C X 之后,差模电感值可通过式(2-4)计算出所需差模电感量为:X RDM D C f L 1212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=π(2-6)2.4 共模电感的差模电感将共模电感的一个线圈短路,测量另外一个线圈的电感,或者短接一对同名端,测另一对同名端的电感,即为两个线圈的差模电感之和。
那么各个线圈的差模电感分别是多少呢?共模电感的磁通并不是完全封闭在磁芯内,有部分泄露在空气中。
设磁芯中的磁场强度为H ,空气中的磁场强度为H ’;磁芯的磁导率为μ,空气的磁导率为'μ,应有'μμ>>;磁芯的横截面节为S 、磁路长度为l ,假设空气中磁通均匀分布在面积为S ’、磁路长度为l ’的空间中,不妨假设S=S ’,l=l ’。
由安培环路定理有⎰=NI Hdl ,N 为共模电感的匝数,即 NI l H Hl =+'(2-7)又()S H HS N LI ''μμ+=(2-8) 其中I HS N L C μ=,IS H N L D ''μ=(2-9) 由(2-7)(2-8)可得''μμμ--=l NI NS LI H ,''μμμ--=NS LI l NI H (2-10) 将(2-10)带入(2-9),可得lS N L l N NS L S N L C )'(''''2μμμμμμμμμμμ---=--=(2-11), L l S N NS L l N SN L D '')'('''2μμμμμμμμμμμ---=--=(2-12),因为'μμ>>,所以l S N L L L C ''2μμμ-+=,L l S N L D μμμ''2-=(2-13), 则)('1221L L L L D D -=-μμ, ))('1(2121L L L L C C -+=-μμ(2-14),由(2-14)式可知,共模电感的两个线圈的共模电感和差模电感感值之差正比于其总电感量之差。
由于共模差模噪声产生原因以及传播路径不同,为使共差模噪声互不影响,要求使电路中L 现和N 线到地回路的阻抗对称,即要求共模电感的两个线圈的共模电感和差模电感相等,因此行业内要求共模电感的两个线圈感值之差尽量小,一般在±5%以内。
因为'μμ>>,在两线圈电感之差不大的情况下,可认为L D1=L D2,因而共模电感单个线圈的差模电感即为测得的漏感的一半。
尽管少量的差模电感非常有用,但差模电流流过差模电感会使芯体内的磁通发生零点偏离,如果偏离太大,芯体便会发生磁饱和现象,使共模电感基本与无磁芯的电感一样。
结果,共模辐射的强度就如同电路中没有扼流圈一样。
差模电流在共模环形线圈中引起的磁通偏离可由下式得出:nI L dm D =∆Φ(2-15) 式中,∆Φ是芯体中的磁通变化量,L D 是差模电感,是差模峰值电流,n 为共模线圈的匝数。
由于磁芯具有饱和磁感应强度B S ,为了防止芯体发生磁饱和现象,有以下法则:(max)dm S D I A nB L ≤(2-16) 式中,I dm(max)是差模峰值电流,B S 是磁感应强度的最大偏离,n 是线圈的匝数,A 是环形线圈的横截面积。
3. 共模电感的寄生参数共模电感广泛应用于EMI 滤波器中,对抑制传导干扰具有重要作用。
然而,由于共模电感的寄生参数效应,使得滤波器的高频滤波性能变差,如滤波器的插入损耗减小,可用频带变窄,无法在传导干扰考虑的0.15~30MHz 范围内正常工作。
共模电感的寄生参数主要有导线和磁芯损耗(磁损),以及绕组的寄生电容。
其中磁损由涡流损耗、磁滞损耗以及剩余损耗组成,影响磁损的因素很多,有频率、磁感应强度、温度、波形等,因而磁芯损耗是非线性的;共模电感的寄生电容即为绕组匝与匝、匝与地、匝与磁芯、绕组与绕组间的电容。
通过适当简化铁氧体磁芯损耗,将非线性的磁芯损耗用一个与频率相关的电阻元件等效;通过阻抗测量来提取共模电感的寄生电容和共模电感的漏感,可建立了考虑寄生参数的共模电感集中参数模型,如图3-1所示。
R W 表示绕组等效电阻,R C 为磁心等效电阻;C 1 为绕组匝间的寄生电容;C 2 为两个绕组间的寄生电容图3-1 共模电感模型3.1 寄生电容C 1、C 2寄生参数C 可以通过阻抗测量的方法获取。
图3-2为测量C 1的原理图。
图3-2 测量C 1的原理图共模电感P 1与P 2端短接,P 3与P 4端短接,如图3-2a 所示,测量P 1(P 2),P 3(P 4)端的谐振频率fr ,由于12<<L CR ,则LC f r 1221π=,其中电感值L=L C +LD ,因而()L f C r 221212π=。
因为L 与磁芯磁导率μ成正比,如果μ随频率改变,L 也随之变化为非线性电感,因此确定fr 下的电感值比较困难。