emc 共模电感参数选取
emc 共模电感参数选取
EMC共模电感参数选取1. 简介电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指电子设备在特定的电磁环境中,能够以无干扰的方式正常工作,同时不对周围环境和其他设备产生不可接受的电磁干扰。
EMC共模电感是提高设备抗干扰能力的重要元件之一。
本文将详细介绍EMC共模电感的参数选取方法,帮助读者了解如何选择合适的共模电感以提高设备的抗干扰性能。
2. EMC共模电感参数2.1 额定电流(Rated Current)额定电流是指共模电感在规定条件下可以连续承受的最大工作电流。
选取共模电感时,需要根据实际应用中的最大工作电流来选择额定电流。
通常情况下,额定电流应大于等于实际工作条件下的最大工作电流。
2.2 额定阻抗(Rated Impedance)额定阻抗是指在规定条件下,共模电感对于特定频率下的共模信号提供的阻抗值。
选取共模电感时,需要根据实际应用中常见的共模信号频率来选择额定阻抗。
通常情况下,额定阻抗应与实际应用中的共模信号频率相匹配。
2.3 频率响应(Frequency Response)频率响应是指共模电感对不同频率的共模信号的阻抗变化情况。
选取共模电感时,需要考虑实际应用中常见的共模信号频率范围,并选择具有平坦频率响应特性的共模电感。
2.4 直流电阻(DC Resistance)直流电阻是指共模电感在直流条件下的电阻值。
直流电阻会对功耗和热量产生影响,因此需要根据实际应用中的功耗要求选择合适的直流电阻值。
2.5 尺寸与重量(Size and Weight)尺寸和重量是选取共模电感时需要考虑的因素之一。
通常情况下,尺寸和重量越小越好,可以减小设备体积和重量,提高整体性能。
3. EMC共模电感参数选取方法3.1 确定工作条件在选取EMC共模电感之前,首先需要确定实际工作条件,包括最大工作电流、常见的共模信号频率范围以及功耗要求等。
3.2 选择额定电流根据确定的最大工作电流,选择额定电流大于等于最大工作电流的共模电感。
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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。
共模电感材料选择
所以共模电感器和差模电感器有很大差异。
为防止磁芯饱和,差模电感器磁芯的有效磁导率必须低(间隙铁氧体或磁粉芯)。
但是共模电感器可使用高磁导率材料,并可用较小的磁芯获得非常大的电感。
选择材料开关电源产生的噪声主要位于装置基频处,并包括高次谐波。
也就是说,噪声频谱一般包括 10kHz 到 50MHz 之间的部分。
为了提供合适的衰减,电感器的阻抗在此频带内必须足够高。
图2. 共模滤波器共模电感器的总阻抗由两部分构成,一部分是串联感抗(Xs),另一部分是串联电阻(Rs)。
在低频时,电抗是阻抗的主要部分,但随着频率升高,磁导率的实部减小,磁芯损耗增大,如图 3 所示。
这两个因素综合起来有助于在整个频谱上实现可接受的阻抗(Zs)。
多数情况下,共模电感器使用铁氧体。
铁氧体可分为两类:镍锌类和锰锌类。
镍锌材料的特点是初始磁导率低(<1000µ),但是它们可在非常高的频率(>100MHz)下保持磁导率不变。
相反,锰锌材料的磁导率可超过 15,000,但是在频率为 20kHz 时磁导率就可能开始下降。
由于初始磁导率低,镍锌材料在低频时不能产生高阻抗。
噪声主要部分的频率大于 10 或 20MHz 时,它们是最常用的材料。
但是锰锌材料在低频时磁导率非常大,所以非常适用于抑制 10kHz 到50MHz 范围内的电磁干扰。
因此,下文着重讨论高磁导率锰锌铁氧体。
高磁导率铁氧体可以采用多种形状:环形磁芯、E 型磁芯、罐型磁芯、RM 和 EP 磁芯等等,但共模滤波器大多绕制在环形磁芯上。
使用环形磁芯有两大原因。
第一,环形磁芯比其他形状的磁芯便宜,因为环形磁芯是一整个零件,而其他形状磁芯是由两半构成。
磁芯由两半构成时,必须研磨这两半的结合面,使它们平整光滑,从而使两半之间的气隙最小。
另外,高磁导率磁芯一般需要额外的研磨程序,使它们更为光滑(产生镜面般的表面)。
环形磁芯不需要上述额外加工过程。
第二,环形磁芯的有效磁导率比其他任何形状的磁芯都高。
电感的参数与选型
电感的参数与选型时间:2010-08-28 01:32来源:互联网作者:点击:次一、电感参数我们首先看一下电感元件的主要参数。
见表1。
表1 电感元件的主要参数国半专家谈如何为便携式系统选择电感元件设计人员在考虑无源器件时,他们想到的是电感电容的生产容限,一般为± 20% 或±10%。
这在理论上是对的,但在实际应用中却不然。
本文介绍电容电感易受影响的一些参数以及系统设计人员必须了解的知识,并讨论如何为最小但最高效的便携式电源系统解决方案选择外部元件。
二、选择电感为便携式电源应用选择电感,需要考虑的最重要的三点是:尺寸大小、尺寸大小,第三还是尺寸大小。
移动电话的电路板面积十分紧俏珍贵,随着MP3 播放器、电视和视频等各种功能被增加到电话中时,尤其如此。
功能增加也将增加电池的电流消耗量。
因此,以前一直由线性调节器供电或直接连接到电池上的模块需要效率更高的解决方案。
实现更高效率解决方案的第一步是采用磁性降压转换器。
正如其名称所暗示的,这时需要一个电感。
电感的主要规格除尺寸大小外,还有开关频率下的电感值、线圈的直流阻抗(DCR)、额定饱和电流、额定rms电流、交流阻抗(ESR)以及Q因子。
根据应用的不同,电感类型的选择――屏蔽式或非屏蔽式――也是很重要的。
类似于电容中的直流偏置,厂商A的2.2μH电感可能与厂商B的完全不同。
在相关温度范围内电感值与直流电流的关系是一条非常重要的曲线,必需向厂商索取。
在这条曲线上可以查到额定饱和电流(ISAT)。
ISAT一般定义为电感值降量为额定值的30%时的直流电流。
某些电感生产商没有规定ISAT。
他们可能之给出了温度高于环境温度40 ?C时的直流电流。
DCR引起传导损耗,在输出电流较高时影响效率。
ESR随工作频率的提高而增加,在输出电流较小时影响占主导地位的开关损耗。
ESR与Q因子成正比。
相同频率下,低ESR电感的Q因子更高。
在电感满足所有其它规格时,为什么系统设计人员还应考虑ESR和Q因子呢?当开关频率超过2MHz时,必需格外关注电感的交流损耗。
探讨EMC中共模电感的选择
探讨EMC中共模电感的选择共模电感在电磁兼容(EMC)设计中是一种重要的组件,它可以用来抑制共模噪声,提高系统的抗干扰能力。
在设计中选择合适的共模电感对于提高系统的性能和可靠性至关重要。
本文将探讨共模电感的选择要素以及如何选择合适的共模电感。
在EMC设计中,选择共模电感需要考虑以下要素:1.频率范围:共模电感的频率范围应与实际应用中的信号频率范围匹配。
根据信号频率的不同,可选择不同类型的共模电感,如线圈式、扁平线圈式或螺旋式。
2.电感值:共模电感的电感值应根据系统的要求来选择。
一般来说,较大的电感值可以提供更好的抗干扰性能,但同时也会增加系统的失耦电感。
3.额定电流:共模电感的额定电流应根据系统的电流需求来选择。
如果共模电感的额定电流小于实际应用中的电流,则可能导致共模噪声的抑制效果下降,从而影响系统的性能。
4.直流阻抗:共模电感应具有较高的直流阻抗,以避免短路共模信号。
直流阻抗越高,共模电感的效果越好。
5.尺寸和重量:共模电感的尺寸和重量也是选择要素之一、根据实际应用的要求,选择合适的尺寸和重量,以便在系统中方便布置和散热。
根据以上要素,选择共模电感时应考虑以下几个方面:1.系统需求:首先需要了解系统的工作条件和要求,包括信号频率范围、电流需求等。
这些信息有助于确定共模电感的参数范围。
2.厂家性能数据:对不同品牌和型号的共模电感进行调查和对比,了解它们的性能数据,如额定电流、电感值、直流阻抗等。
这些数据可用于筛选出符合系统要求的共模电感。
3.仿真和实验验证:根据系统要求,可以使用电磁场仿真软件进行电磁兼容分析,评估不同共模电感的抗干扰性能。
同时,还可以进行实验验证,对比不同共模电感的效果,选择最佳的共模电感。
4.成本和可靠性:在选择共模电感时,还需要考虑成本和可靠性。
成本包括购买成本和系统维护成本,可靠性包括共模电感的寿命和可靠性指标。
总之,选择合适的共模电感是EMC设计中很关键的一步。
需要根据系统要求和性能数据,结合仿真和实验验证,综合考虑成本和可靠性等因素,选择最佳的共模电感。
共模电感的参数选择
共模电感的参数选择共模电感是用于抑制共模干扰的一种电子元件,常见于各类电子设备中。
正确选择共模电感的参数可以有效地提高抑制共模干扰的能力。
以下是关于共模电感参数选择的一些重要考虑因素:1.电感值:共模电感的电感值是选择的首要参数。
电感值决定了共模电感对共模干扰的抑制能力。
一般来说,电感值越大,共模电感的抑制效果越好。
选择电感值时,需要根据具体的应用来确定。
通常情况下,较大的电感值可以提供更好的抑制效果,但也需要考虑到电路的实际需求和成本因素。
2.额定电流:额定电流是指共模电感能够承受的最大工作电流。
选择共模电感时,需要考虑到电路中的最大工作电流,并选择一个额定电流适合的共模电感。
过小的额定电流可能会导致共模电感受损或失效,而过大的额定电流则会增加成本和空间需求。
3.电感线圈材料:共模电感的线圈材料对其性能有很大的影响。
一般常见的材料有铁氧体、铁氧体复合材料、铁氧体微粒复合粘结材料等。
不同的材料具有不同的磁特性,对电感的品质因数(Q值)和频率响应有影响。
选择合适的线圈材料可以提高共模电感的抑制效果。
4.线圈结构和布线方式:共模电感的线圈结构和布线方式也会影响其性能。
线圈的结构包括盘式、棒式以及三维(L形、U形等)等,不同结构的线圈对电感的电感值、品质因数和自谐振频率等有影响。
布线方式包括层绕式和飞线式等,不同的布线方式会对共模电感的电感值和耦合系数产生影响。
选择合适的线圈结构和布线方式可以优化共模电感的抑制性能。
5.频率范围:共模电感的抑制效果受到频率的限制。
在选择共模电感时,需要明确所需的抑制频率范围,并选择一个适合的电感器。
一般来说,共模电感的抑制效果在其自谐振频率以下较好,而在较高频率下会降低。
6.尺寸和体积:尺寸和体积也是共模电感参数选择中需要考虑的因素之一、尺寸和体积的选择会影响共模电感在电路中的布局和空间需求。
选择合适的尺寸和体积可以满足电路布局的要求,并减少对整体设计的限制。
综上所述,正确选择共模电感的参数可以提高共模干扰的抑制能力,关键是要考虑电感值、额定电流、线圈材料、线圈结构和布线方式、频率范围以及尺寸和体积等因素。
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:。
一文详解共模电感原理及选型
一文详解共模电感原理及选型
1共模电感原理
在介绍共模电感之前先介绍扼流圈,扼流圈是一种用来减弱电路里面高频电流的低阻抗线圈。
为了提高其电感扼流圈通常有一软磁材料制的核心。
共模扼流圈有多个同样的线圈,电流在这些线圈里反向流,因此在扼流圈的芯里磁场抵消。
共模扼流圈常被用来压抑干扰辐射,因为这样的干扰电流在不同的线圈里反向,提高系统的EMC。
对于这样的电流共模扼流圈的电感非常高。
共模电感的电路图如图1所示。
共模信号和差模信号只是一个相对量,共模信号又称共模噪声或者称对地噪声,指两根线分别对地的噪声,对于开关电源的输入滤波器而言,是零线和火线分别对大地的电信号。
虽然零线和火线都没有直接和大地相连,但是零线和火线可以分别通过电路板上的寄生电容或者杂散电容又或者寄生电感等来和大地相连。
差模信号是指两根线直接的信号差值也可以称之为电视差。
假设有两个信号V1、V2
共模信号就为(V1+V2)/2
差模信号就为:对于V1 (V1-V2)/2;对于V2 -(V1-V2)/2
共模信号特点:幅度相等、相位相同的信号。
差模信号特点:幅度相等、相位相反的信号。
如图2所示为差模信号和共模信号的示意图。
图2差模信号和共模信号示意图
2 差模噪声和共模噪声主要来源
对于开关电源而言,如果整流桥后的储能滤波大电容为理想电容,即等效串联电阻为零(忽略所有电容寄生参数),则输入到电源的所有可能的差模噪声源都会被该电容完全旁路或解耦,可是大容量电容的等效串联电阻并非为零。
因此,输入电容的等效串联电阻是从差。
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。
共模电感的参数选择
共模电感的参数选择共模电感是一种常见的电子元件,用于减小共模噪声和提高信号传输质量。
在设计中,正确选择共模电感的参数非常重要。
本文将探讨共模电感的参数选择问题,并提供一些建议。
首先,选择共模电感的电感值是至关重要的。
电感值决定了共模电感在电路中的作用。
电感值过小会导致共模噪声无法有效滤除,而电感值过大则会增加电路的复杂性和成本。
在选择电感值时,应根据具体的应用要求和电路特性进行权衡。
一般来说,常见的共模电感电感值范围在几微亨到几毫亨之间。
其次,选择共模电感的容限是非常重要的。
容限是指电感元件的电感值与标称值之间的差异。
常见的容限分为±5%、±10%、±20%等。
选择合适的容限可以提高电路的稳定性和一致性。
对于对共模噪声抑制要求较高的应用,容限应尽量小。
此外,选择共模电感的额定电流也是需要考虑的因素。
额定电流是指在特定工作条件下,共模电感能够长时间承受的最大电流值。
选择合适的额定电流可以确保共模电感在正常运行中不会过载损坏。
通常,额定电流应根据电路设计的最大工作电流进行选择,一般选择额定电流的50%~80%作为共模电感的额定电流。
此外,选择共模电感的频率响应也是非常重要的。
由于共模电感主要用于滤除高频共模噪声,因此其频率响应应满足设计要求。
在选择共模电感时,应查看厂商提供的频率响应曲线,并确保其在设计频率范围内能够提供足够的共模噪声滤除效果。
最后,选择共模电感的尺寸和包装形式也是需要考虑的因素。
尺寸和包装形式的选择应根据具体的电路布局和空间限制来确定。
常见的共模电感包装形式有贴片式、插件式和端子式等。
其中,贴片式共模电感在紧凑型电路中被广泛应用,而插件式和端子式共模电感适用于需要进行更换和维修的场合。
综上所述,共模电感的参数选择是一个综合考虑各种因素的过程。
在选择电感值、容限、额定电流、频率响应、尺寸和包装形式时,应根据具体的应用要求和电路特性进行权衡,并在考虑成本和可靠性的前提下做出最佳选择。
emc 共模电感参数选取
emc 共模电感参数选取
共模电感是一种用于滤除共模干扰的元件,其参数的选取十分重要。
共模电感的参数主要包括感值、阻值和额定电流。
下面将详细介绍如何选取合适的共模电感参数。
首先,感值是共模电感最重要的参数之一。
感值决定了电感对电流的阻抗特性,一般用亨利(H)作为单位。
感值越大,则共模电感对共模干扰的抑制效果越好。
在选择感值时,需要根据实际电路中的共模干扰噪声的频率范围来确定。
一般来说,共模电感的感值应该在电路中的共模干扰噪声频率范围内具有较低的感抗,以提供最佳的抑制效果。
其次,阻值也是共模电感重要的参数之一。
阻值表示共模电感对于共模干扰电流的损耗程度,单位为欧姆(Ω)。
阻值越大,共模电感对共模干扰电流的损耗越大,抑制效果越好。
在选择阻值时,需要根据实际电路中的共模干扰电流大小来确定。
共模干扰电流越大,则共模电感的阻值应该选择得越大。
最后,额定电流是共模电感的额定工作电流。
额定电流表示共模电感能够承受的最大电流值。
在选择共模电感的额定电流时,需要根据实际电路中的共模干扰电流大小来确定。
额定电流应大于或等于实际电路中的共模干扰电流,以保证共模电感的正常工作和维持良好的抑制效果。
综上所述,在选择共模电感参数时,需要根据实际电路中的共模干扰噪声频率范围、共模干扰电流大小以及共模电感的感值、阻值和额定电流等因素综合考虑。
根据具体的应用场景和电路需求,我们可以选择适当的共模电感参数,以提供最佳的抑制效果和保证电路的正常工作。
共模电感的参数选择
共模电感的参数选择共模电感是用于滤除共模干扰的重要元件,在电子设备中起着至关重要的作用。
选择适当的共模电感参数对于确保系统的稳定性和性能至关重要。
下面将介绍一些关于共模电感参数选择的重要考虑因素。
首先,选择合适的电感值是非常关键的。
电感值的选择应该根据具体应用的要求来确定。
一般来说,较大的电感值可以提供更好的抑制共模干扰的能力,但也会增加电感器的尺寸和成本。
因此,需要权衡电感值与其他因素之间的平衡。
对于低频应用,一般可以选择较大的电感值,而对于高频应用,则需要选择较小的电感值。
其次,电感器的电流容量也是需要考虑的参数之一、电感器的电流容量应该能够满足系统中的最大电流需求,以避免过载情况发生。
一般来说,电感器的额定电流应该大于系统中的最大电流,以确保电感器能够正常工作并提供稳定的性能。
另外,电感器的电阻值也是需要关注的参数之一、电感器的电阻会引入一定的能量损耗,因此需要选择较小的电感器电阻值,以保持系统的效率。
一般来说,电感器的电阻值应该小于系统的负载电阻,以最大限度地减小功率损耗。
此外,还需要考虑电感器的频率响应特性。
电感器的频率响应特性应该与系统中的信号频率匹配。
在选择电感器时,需要查看厂商提供的频率响应曲线,以确保电感器能够滤除目标频率范围内的共模干扰。
最后,尺寸和成本也是选择共模电感参数时需要考虑的因素。
较大的电感器尺寸和成本一般会较大,因此需要根据应用的具体需求来确定尺寸和成本的要求。
一般来说,较小尺寸和较低成本的电感器可能会对系统的性能产生一定的影响,因此需要根据实际情况进行权衡。
总之,选择共模电感的参数需要综合考虑电感值、电流容量、电阻值、频率响应特性、尺寸和成本等多个因素。
根据具体应用的需求来选择合适的共模电感参数,可以确保系统的稳定性和性能。
探讨EMC中共模电感的选择
图2 频率与阻抗关系曲线
如图1中的L1是由磁环及绕在磁环上的两个独立的线圈组
图3 不同磁性材料的频率与阻抗曲线
曲线IV是外国专门用于抗共模干扰用的电感磁芯(锰锌铁
氧体PC40)所呈现的阻抗特性,曲线Ⅲ是国产铁氧体的阻抗特
图4 输入端未加电感
科学与信息化2021年1月下
图5 输入端加镍锌电感
中需针对问题频段选择合适磁性材料的共模电感,单个电感也不可能在所有频段都有良好的抑制作用,如何选择合适的材料并将它们在电路中组合使用以达到最优效果还需要
磁性材料在EMI滤波器中的应用[J].电子元器件应用,2010(7):14-16,20.
[2] 胡兵,陶生桂,璩克旺.开关电源EMC设计中磁性元件的选用信电源技术,2004(3):17-21.
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EMC共模电感选型...
EMC共模电感选型...最近开通了公众号,有文章更新,刚兴趣可以关注一下,谢谢!1、EMI 共模电流的产生机理a.差分电流产生差模电磁场,使得差分回路面积内的走线产生共模电流;b.(共模电流/辐射主要源头)工作电流经过单板地,由于地阻抗的存在,形成地上共模电压(地电位差),共模电压驱动端口信号,在线束上形成共模电流;c. 电缆与大地形成的寄生回路,通过磁耦合的方式,感应共模电流;d.开关电源通过分布参数,如散热器、变压器分布电容,形成共模电流;e.高速信号/电源平面有高频干扰,相邻层走线会耦合,形成共模干扰。
2、共模电感的工作原理根据右手螺旋定理,当差模电流流过共模电感线圈时,产生2个相互抵消的磁场;当共模电流流过共模线圈时,产生2个相互增强的磁场,使整个线圈阻抗变高,衰减共模电流。
3、共模感量测量4、共模电感的绕法a. 双芯并绕(Bifilar)--对称性高,差模阻抗相对较小b. 2组线圈分别绕(Sectional)--对称性低,差模阻抗相对较大5、共模电感参数选型a. AC/DC电源类应用共模感量--电源滤波,大的电感值可以获得更好的滤波效果差模漏感--绕制不平衡产生的感量偏差额定电流--工作电流小于额定电路,需考虑温升和降额设计额定电压--正常工作的额定电压值直流电阻--DCR 带来热量损耗,越小越好耐压值--同名绕组线与线之间施加一定的高压,在一段时间内承受的电压值绝缘电阻--绕组与绕组之间的电阻值b. 差分信号类应用共模阻抗--对应相应频率的共模信号,大的阻抗可以获得更好的滤波效果差模阻抗--影响信号传输质量,尽可能接近传输线阻抗;高速数字电路应用时,差模阻抗尽量小,必要时测试眼图/插损6、共模电感应用a. AC110-220V输入EMC参考电路b. AC24V输入EMC参考电路c. DC12V输入EMC参考电路d.CAN接口EMC参考电路e.485接口EMC参考电路。
共模电感选型注意事项
共模电感选型注意事项1. 理解共模电感的作用:共模电感主要用于抑制电路中的共模噪声,防止高频信号沿电源线和地线耦合到其他敏感电路中,从而影响整个系统的电磁兼容性(EMC)。
2. 确定所需的抑制频率范围:共模电感的抑制频率范围因应用而异,通常在几百kHz到几十MHz 之间。
您需要了解系统中的高频干扰源及其工作频率,以选择合适的共模电感。
3.评估电流要求:共模电感需要承受一定的电流,因此必须根据电路中的最大电流选择合适的电流额定值。
过低的电流额定值可能会导致共模电感过早饱和,失去抑制共模噪声的能力。
4.考虑直流电阻:共模电感的直流电阻会造成一定的功率损耗和温升,因此需要权衡直流电阻与电流承载能力之间的平衡。
较低的直流电阻通常意味着较大的体积和成本。
5.评估耦合系数:共模电感的耦合系数表示线圈之间的磁通耦合程度,直接影响共模抑制效果。
耦合系数越高,共模噪声抑制能力越强。
6.关注工作温度范围:共模电感的性能会随着温度的变化而改变,因此需要确保所选共模电感能够在预期的工作温度范围内正常运行。
7.考虑外形尺寸和安装方式:共模电感的外形尺寸需要与电路板布局相匹配,以方便安装和布线。
此外,还需要考虑共模电感的安装方式(如贴片或插件式)。
8.选择合适的封装和绝缘等级:根据应用环境的潮湿度、温度和污染程度,选择合适的共模电感封装和绝缘等级,以确保长期可靠运行。
9.评估成本和可用性:在满足技术要求的前提下,还需要考虑共模电感的成本和可用性,以便在成本和性能之间达成适当的平衡。
选择合适的共模电感对于确保系统的EMC性能至关重要。
仔细评估电路要求并权衡各项技术参数,可以帮助您选择最佳的共模电感解决方案。
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1.共模电感设计共模电感设计中特别值得一提的是:直流变换器很高的开关频率及尖峰脉冲斜波就是一典型的EMI(电磁干扰)。
共模电感就是一个重要的抗电磁干扰零件,它可以在一宽频条件下提供非常高的阻抗。
大多数EMI滤波器主要部件就是一共模电感。
在此文中,主要介绍共模电感的设计及磁芯选材问题。
2.基本的共模开关电源有两种噪声:一为共模,另一为差模。
与输入信号的路径相同的噪声称之为差模噪声,而每相相同的从接地到输出的尖峰信号称之为共模噪声。
(详见图1A和1B)一典型抗电磁干扰滤波器包含共模电感,差模电感及X,Y电容。
Y电容和共模电感使共模噪声衰减。
在高频噪声时,电感呈现高阻抗特性,并且反射和吸收噪声。
然而电容呈低阻抗(至接地)且改变主线的噪声方向。
(见图2)共模电感两绕组圈数是相同的,产生两大小相等方向相反的磁通量。
此两磁通相互抵消。
因此使磁芯处于无偏磁状态。
差模电感只有一个绕组,需要磁芯提供一完全无饱和线性电流。
此与共模电感有较大的不同。
为防止磁饱和,差模电感必须使用一低的有效磁导率的磁芯(有气隙的铁氧体或铁粉磁芯)。
然而,共模电感可以使用一较高的磁导率磁芯且在磁芯相对小的条件下可得到一比较高的电感。
3.磁芯选材首先,噪声是由开关电源的单位基频所产生的,再加上高频谐波。
也就是表示噪声在10KHz 到50MHz范围内都会存在。
为此,电感必须有更宽的频率范围内存在高阻抗特性。
共模电感的总阻抗由两部分组成:串联感抗(Xs)和串联电阻(Rs)。
在低频时,阻抗呈感抗特性。
但随着频率的增加,有效磁导率下降,感抗亦在下降。
(见图3)由串联感抗(Xs)和串联电阻(Rs)的相互作用,在整个频宽内产生一可接受的阻抗(Zs)。
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)。
镍锌系磁芯的特点是具有较低的初磁导率,但在非常高的频率(大于100MHz)时,仍能保持初磁导率。
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emc 共模电感参数选取
在电磁兼容(EMC)设计中,共模电感的参数选择非常重要。
共模
电感是一种在共模信号传输中用来抑制干扰的被动元件。
选择合适的
共模电感参数能够有效提高系统的EMC性能,降低电磁辐射和敏感性。
首先,选取合适的电感值是至关重要的。
电感值的选择应该基于
系统的特性和所需的抑制效果。
一般来说,较大的电感值可以提供更
好的共模抑制。
然而,过大的电感值可能会引入额外的损耗和不必要
的成本。
因此,在选择电感值时需要综合考虑多种因素,包括系统的
频率范围、信号的幅度和带宽等。
其次,电感的电流饱和值也是一个需要考虑的参数。
共模电感在
使用过程中会承受一定的电流,如果电流超过了电感的饱和电流,电
感的性能可能会发生变化,导致共模抑制效果下降。
因此,在选择共
模电感时,需要确保其饱和电流大于系统中的最大共模电流。
此外,电感的串联电阻也是一个需要考虑的因素。
串联电阻会产
生额外的电压降,在一些要求电压幅度较小的系统中,这可能会对信
号传输造成一定的干扰。
因此,在选择共模电感时,应当尽量选择串
联电阻较小的型号。
最后,选择合适的封装方式也是非常重要的。
共模电感常见的封
装方式有SMD贴片和插件式等。
在选择封装方式时,需要考虑到系统
的布局和尺寸限制。
SMD贴片方式封装可以节省空间和提高布局灵活性,
但对于一些高功率应用,插件式封装可能更为适合,因为它可以提供更好的散热性能。
综上所述,共模电感的参数选取对于系统的EMC性能至关重要。
在实际设计中,应综合考虑电感值、电流饱和值、串联电阻以及封装方式等因素,选取合适的共模电感,以提高系统的抗干扰能力,保证系统的可靠性和稳定性。