共模电感
共模电感与差模电感
共模电感与差模电感
共模电感和差模电感是电感的两种类型。
共模电感是指两个电线之间的电感,其中电流在两个电线上的方向相同。
差模电感是指两个电线之间的电感,其中电流在两个电线上的方向相反。
共模电感和差模电感的性质和应用不同。
共模电感主要用于电磁干扰(EMI)过滤器中,可以减少电磁干扰对电路的影响。
差模电感则主要用于信号传输中,可以减少传输线上的电磁噪声和互相干扰。
在设计电路时,需要根据具体情况选择合适的电感类型。
例如,在设计音频放大器时,需要使用差模电感来减少电磁噪声。
而在设计电源滤波器时,需要使用共模电感来减少电磁干扰。
总之,共模电感和差模电感在电路设计中起着重要的作用,需要根据具体需求选择合适的类型。
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共模电感手册
共模电感手册一、共模电感是什么呢?共模电感呀,就像是电路里的小卫士。
它是一个电感,但是有着独特的作用哦。
它主要是用来抑制共模噪声的,在很多电子设备里都能看到它的身影呢。
比如说我们的电脑电源呀,要是没有共模电感在那把关,可能就会有很多干扰信号,让电脑运行得不太稳定啦。
二、共模电感的结构共模电感一般有两个绕组,这两个绕组绕在同一个磁芯上。
这结构就很巧妙啦,就像两个小伙伴手拉手在守护电路一样。
当共模电流通过的时候,它会产生相反的磁场,这样就能把共模噪声给削弱啦。
而且它的磁芯材料也有很多种呢,不同的材料会影响它的性能。
像铁氧体磁芯的共模电感,就比较适合在高频的情况下工作。
三、共模电感的工作原理共模电感工作起来可神奇啦。
共模电流流过共模电感的时候,因为两个绕组的电流方向相同,它们在磁芯里产生的磁场是相加的。
而对于差模电流呢,两个绕组的电流方向相反,产生的磁场就会相互抵消。
这样一来,共模电感就能很好地区分共模电流和差模电流,然后把共模噪声给抑制住啦。
四、共模电感的参数1. 电感量电感量可是共模电感的一个重要参数哦。
它的大小会影响对共模噪声的抑制效果。
电感量越大,对低频共模噪声的抑制能力就越强。
但是也不能太大啦,太大的话可能会影响电路的正常工作呢。
2. 额定电流这个就像共模电感能承受的力量限度一样。
如果电路中的电流超过了共模电感的额定电流,共模电感可能就会发热,甚至损坏。
所以在选择共模电感的时候,一定要根据电路中的实际电流来选择合适额定电流的共模电感。
3. 直流电阻直流电阻会影响电路中的直流信号传输。
如果直流电阻太大,会导致电路中的直流电压降增大,这样可能会影响电路中其他元件的正常工作。
五、共模电感的应用场景1. 电源电路在电源电路里,共模电感可是个大忙人呢。
它可以防止电源线上的共模噪声进入到电路中,保证电源的纯净。
比如说在手机充电器的电路里,共模电感就起着很重要的作用,让充电过程更加稳定。
2. 通信电路通信电路对信号的质量要求很高。
共模电感
共模电感是一个以铁氧体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,形成一个四端器件,要对于共模信号呈现出电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。原理是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,对共模电流起到抑制作用,而当两线圈流过差模电流时,磁环中的磁通相互抵消,几乎没有电感量,所以差模电流可以无衰减地通过。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。
共模电感在制作时应满足以下要求:
1)绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘,以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。
2)当线圈流过瞬时大电流时,磁芯不要出现饱和。
3)线圈中的磁芯应与线圈绝缘,以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿。
4)线圈应尽可能绕制单层,这样做可减小线圈的寄生电容,增强线圈对瞬时过电压的而授能力。
通常情况下,同时注意选择所需滤波的频段,共模阻抗越大越好,因此我们在选择共模电感时需要看器件资料,主要根据阻抗频率曲线选择。另外选择时注意考虑差模阻抗对信号的影响,主要关注差模阻抗,特别注意高速端口
共模电感磁场方向
共模电感磁场方向
共模电感是一种特殊的电感器件,它的磁场方向与一般电感不同。
在共模电感中,电流流经两个并联的导体线圈,这两个线圈的电流方向相同,因此产生的磁场相互叠加。
共模电感的磁场方向主要由以下几个因素决定:
1. 线圈绕组方向
共模电感的两个线圈绕组方向相同,因此产生的磁场方向也相同。
通常,线圈绕组方向采用右手定则,即右手握住导体,大拇指指示电流方向,其余四指则指示磁场方向。
2. 线圈排列方式
两个线圈可以并排排列,也可以叠加排列。
并排排列时,磁场方向垂直于线圈平面;叠加排列时,磁场方向与线圈平面平行。
3. 磁芯材料
共模电感通常使用磁性材料作为磁芯,如铁氧体或铁粉芯。
磁芯的存在会影响磁场的分布和强度,但不会改变磁场的基本方向。
4. 外部磁场
如果共模电感工作在存在外部磁场的环境中,外部磁场也会对共模电感磁场产生一定影响,导致磁场方向发生偏移。
共模电感磁场方向与普通电感不同,主要取决于线圈绕组方向、线圈
排列方式和磁芯材料等因素。
准确计算和测量共模电感磁场方向对于电路设计和电磁兼容性分析非常重要。
共模电感的使用方法
共模电感的使用方法
1. 抑制共模干扰,共模电感可以用于抑制共模干扰信号。
当两个信号在电路中以共模形式出现时,共模电感可以将这部分共模信号滤除,从而提高信号的纯度和质量。
2. 提高信号的抗干扰能力,在一些传输线路或接口电路中,由于环境干扰或其他因素,会引入一定的共模干扰。
通过在信号线路中加入共模电感,可以有效地提高信号的抗干扰能力,保证信号的稳定传输。
3. 选择合适的参数,在使用共模电感时,需要根据具体的电路要求选择合适的参数,包括电感值、额定电流、耐压等参数。
这些参数的选择需要考虑到电路的工作频率、功率、环境条件等因素。
4. 布局和连接,在电路设计中,共模电感的布局和连接也非常重要。
合理的布局和连接可以最大程度地发挥共模电感的作用,避免因布线不当而引入额外的干扰。
5. 注意防护和绝缘,由于共模电感通常工作在较高的电压或电流下,因此在使用时需要注意防护和绝缘措施,以确保电路的安全
稳定运行。
总之,共模电感的使用方法涉及到电路设计、参数选择、布局连接以及安全防护等方面,需要综合考虑电路的实际需求和工作环境,以确保其能够有效地发挥作用。
dcdc 电路 共模电感
dcdc 电路共模电感dcdc电路中的共模电感是一种非常重要的元件,它在电路中起着关键的作用。
本文将从共模电感的定义、原理、应用以及选型等方面进行详细阐述。
我们来了解一下共模电感的定义。
共模电感是指在直流-直流转换器(DC-DC转换器)中用于滤除共模噪声的电感。
共模噪声是指同时作用于电路两个输入端的噪声信号,它们具有相同的幅度和相位。
共模电感的主要作用是阻止共模噪声进入电路,从而保证电路的正常工作。
接下来,我们来了解一下共模电感的工作原理。
共模电感的工作原理基于电感的特性。
当共模噪声进入电路时,共模电感会产生反向的电流,从而抵消共模噪声。
共模电感的大小取决于电路的设计和要求,一般来说,共模电感的阻抗应与电路输入端的负载匹配。
共模电感在电路中有着广泛的应用。
首先,它常用于直流-直流转换器中,用于滤除共模噪声。
在高频电路中,共模电感也常被用于滤波器和功率放大器中,起到抑制共模噪声的作用。
此外,共模电感还常被用于干扰抑制、电源线滤波、通信设备、医疗设备等领域。
在选用共模电感时,需要考虑一些关键因素。
首先是电感值的选择,通常选择的电感值应能满足电路的要求。
其次是电感的尺寸和结构,要根据电路的空间和布局要求来选择合适的尺寸和结构。
此外,还需要考虑电感的性能参数,如电感的电流、频率响应等。
最后,还需要考虑电感的可靠性和成本等因素。
总结起来,共模电感在dcdc电路中是一种非常重要的元件。
它能够有效滤除共模噪声,保证电路的正常工作。
共模电感的工作原理是利用电感的特性,通过产生反向电流来抵消共模噪声。
在选用共模电感时,需要考虑电感值、尺寸、性能参数以及可靠性和成本等因素。
通过合理选择和应用共模电感,可以提高电路的性能和稳定性,减少噪声对电路的干扰。
共模电感的应用场景有哪些
共模电感的应用场景有哪些
共模电感的应用场景主要包括以下几个方面:
开关电源:在开关电源中,共模电感常被用来滤除电源线上的干扰信号,提高电源的质量。
电机驱动:在电机驱动系统中,共模电感可以减小电机运转时产生的电磁干扰,同时提高电机的效率。
音频系统:在音频系统中,共模电感可以减小音频信号传输过程中产生的噪声和干扰。
网络通信:在某些网络通信系统中,例如以太网,共模电感可以减小信号传输过程中的噪声和干扰,提高通信质量。
信号传输:在高速信号传输线路中(如差分信号线),共模电感可以抑制信号线上的共模噪声,提高信号的传输质量和抗干扰能力。
电磁兼容性(EMC)优化:共模电感通过抑制共模噪声可以降低电磁干扰(EMI),帮助电路满足电磁兼容性(EMC)的要求,减轻对其他电子设备的干扰。
安全防护:共模电感可以减小电路中由于突发电压、雷击等原因产生的共模干扰,提高电路的安全性和可靠性。
总的来说,共模电感广泛应用于各种需要通过电磁感应原理进行信号传输的场合,如一些电子元器件、模拟设备等,用来抑制共模干扰,提高信号传输的质量,保障电子设备的稳定运行。
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。
共模电感规格书
共模电感规格书一、引言共模电感是一种用于抑制电磁干扰的重要电子元件。
它广泛应用于各种电子设备中,起到滤波、隔离和抑制共模干扰的作用。
本规格书将详细介绍共模电感的技术参数和性能指标,以便用户正确选择和应用共模电感。
二、产品概述共模电感是一种具有双绕组结构的电感器件。
它通常由磁性材料制成,具有较高的感应电感和较低的串扰电感。
根据不同的应用场景和需求,共模电感可分为各种规格和尺寸,具备不同的电气参数和性能特点。
三、技术参数1. 电感值:共模电感的电感值是衡量其性能的重要参数之一。
它通常用于表示电感器件对电流变化的响应能力,单位为亨利(H)。
根据不同的应用需求,共模电感的电感值范围从几微亨到数亨不等。
2. 额定电流:共模电感的额定电流是指在额定工作条件下,电感器件能够正常工作的最大电流值。
它通常由电感器件的内部结构、材料和散热设计等因素决定。
额定电流的选择应根据实际应用中的电流要求和安全裕度进行确定。
3. 阻抗范围:共模电感的阻抗范围是指在工作频率范围内,电感器件对电流的阻碍程度。
它通常由电感器件的电感值和串扰电感值共同决定。
合理选择阻抗范围能够有效抑制共模干扰,提高系统的抗干扰能力。
4. 频率特性:共模电感的频率特性是指其电感值在不同频率下的变化情况。
电感值随频率的变化可以是线性的、非线性的或者具有谐振点等特性。
了解共模电感的频率特性有助于在实际应用中准确选择和设计共模滤波电路。
5. 尺寸和结构:共模电感的尺寸和结构决定了它在电子设备中的安装方式和空间占用。
常见的共模电感结构有线圈式、环形式、片式等,尺寸从微米级到毫米级不等。
根据实际应用的场景和要求,选择合适的尺寸和结构能够有效提高共模电感的性能和可靠性。
四、性能指标1. 温度特性:共模电感的温度特性是指其电感值随温度变化的情况。
温度变化会引起电感器件内部材料的热膨胀和电学性能的变化,从而影响电感值的稳定性。
合理选择具有良好温度特性的共模电感,能够确保系统在不同温度环境下的稳定性和可靠性。
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。
共模电感参数解读
共模电感参数解读共模电感是指在共模电路中使用的电感元件,它在共模电路中起到了很重要的作用。
共模电感的参数包括电感值、阻抗、频率响应等,这些参数对共模电路的性能有着重要的影响。
本文将从共模电感的基本原理、参数解读以及在实际电路中的应用等方面对共模电感进行详细的解读。
我们来了解一下共模电感的基本原理。
共模电感是指在共模电路中串联或并联连接的电感元件,它通常由线圈和铁芯组成。
在共模电路中,共模电感可以用来抑制共模干扰信号,提高共模抑制比,从而提高电路的抗干扰能力。
共模电感的基本原理是利用电感元件对电流的阻抗来实现对共模信号的处理,在传输线、通信系统、传感器、放大器等方面有着广泛的应用。
我们来看一下共模电感的参数解读。
共模电感的主要参数包括电感值、阻抗、频率响应等。
电感值是共模电感的重要参数之一,它通常用亨利(H)来表示,表示电感元件对电流的存储能力。
电感值越大,电感元件对电流的存储能力就越强,从而可以更好地抑制共模干扰信号。
共模电感的阻抗也是一个重要的参数,它代表了电感元件对共模信号的阻碍能力。
阻抗越大,电感元件对共模信号的阻碍能力就越强,从而可以提高共模抑制比。
共模电感的频率响应也是一个重要参数,它代表了共模电感在不同频率下的性能表现。
通过对这些参数的综合解读,可以更好地理解共模电感在电路中的作用和性能。
我们来看一下共模电感在实际电路中的应用。
在实际电路中,共模电感通常用于抑制共模干扰信号,提高系统的抗干扰能力。
在传输线路中,可以通过串联共模电感的方式来抑制共模干扰信号,提高数据传输的可靠性;在通信系统中,可以通过并联共模电感的方式来实现对通信信号的滤波和增强;在传感器和放大器中,可以利用共模电感对共模信号进行处理,提高系统的性能。
共模电感在电路设计和应用中有着广泛的用途,对于提高系统的性能和可靠性有着重要的意义。
共模电感是共模电路中重要的电感元件,它通过对共模信号的处理来提高系统的抗干扰能力和性能表现。
emc共模电感
emc共模电感电磁兼容(EMC)是一种重要的电磁技术,基于它的原理,可以解决电子设备中的电磁干扰问题。
其中,共模电感是EMC技术中的关键部件,用于驱动共模干扰电流,以抑制共模干扰。
1. 什么是共模电感共模电感是一种专为共模干扰而设计的电感元件,它与一般电感有着明显的结构差异,具有良好的共模隔离特性,同时相互间也具有优良的隔离性能。
它主要用于在设备之间通过电缆进行信号传输时,对共模干扰进行隔离,从而达到确保电缆中信号的准确传输的目的。
共模电感的设计原理和普通电感大致相同,但是由于它的用途不同,因此,它的核心部分结构和组成也是不同的。
它的主要结构包括外壳、内壳、磁芯和漩涡线圈,漩涡线圈通过内壳进行绝缘隔离,由于内壳采用发泡聚氨酯绝缘材料,因此可以有效隔离外界杂散信号。
2.模电感的优势共模电感具有以下优势:(1)可为传输系统提供良好的信号隔离特性。
共模电感可以有效抑制共模干扰信号的传播,从而有效的实现设备间通信系统的隔离;(2)具有良好的保护性能。
由于共模电感有着优良的电压隔离性能,因此,即使是在高压环境下,它也可以有效地保障连接线之间的电磁兼容性,从而降低电磁兼容产生的影响;(3)可耐高温、耐磁,耐腐蚀性能良好。
共模电感在高温、高磁场环境下仍可以稳定工作,并拥有良好的耐腐蚀性能;(4)具有良好的安装性能。
由于共模电感的体积很小,可以根据设备的安装空间进行安装,无需占用太多的空间。
3.模电感的应用共模电感可广泛应用于航空航天、汽车、医疗仪器等各种电子设备,以抑制外界电磁场的干扰影响,达到保证设备的正常运行的目的。
共模电感可用于信号转换器、数据传输系统、雷达系统及电源系统等,它可以有效减少由外部电磁源造成的电磁干扰,有效提高设备的电磁兼容性。
此外,共模电感也可以运用于信号隔离器、接口电路在内的各种电子产品中,以保证其正常工作。
4.论EMC共模电感在电磁兼容技术中具有重要的作用,它可以解决电子设备中常见的电磁干扰问题,有效改善设备的电磁兼容性,提高设备的工作效率。
共模电感工作原理
一.共模电感工作原理共模电感在电路中,差模信号通过共模电感时,差模信号在磁芯中产生的磁通,大小相等、方向相反,(如下图红色表示)。
刚好抵消,净磁通为零,所以共模电感对差模信号感感抗很小;而当共模EMI信号通过共模电感时,两个线圈产生的磁通时相互加强,(如下图蓝色表示),增大了两个线圈对共模电流的感抗,使共模电流受到更大的抑制,达到衰减共模电流的目的,共模电感能将EMI能量转化为热量的形式滤除掉。
(红色差模信号,蓝色共模信号)二.共模电感漏磁理想共模电感是不存在的,共模电感在工作中,当然有漏磁。
下图是测试共模电感漏感方法:N2短接,测N1两端电感。
会得到一个较小的感量,就是这个共模电感的漏感。
令:N1总磁通:Φ1总N1漏磁通:Φ1漏N1主磁通:Φ1主N2总磁通:Φ2总N2漏磁通:Φ2漏N2主磁通:Φ2主则有如下关系:①N1总磁通等于N1绕组主磁通+N1绕组漏磁通:Φ1总=Φ1主+Φ1漏②N1绕组主磁通等于N2绕组总磁通:Φ1主= N2总③N2总磁通等于N2绕组主磁通+N2绕组漏磁通:Φ2总=Φ2主+Φ2漏④通过N1的净磁通Φ等于N1总磁通-N2绕组感应的抵消N1绕组的磁通(N2主磁通):Φ=Φ1总-Φ2主=Φ1漏+Φ2漏根据,电感量在数值上等于其产生的磁通,所以当N2短接时,测得的电感量(漏感),其对应的磁通是Φ1漏+Φ2漏,而不仅仅是N1绕组产生的漏感。
所以共模电感的漏感是N1漏感+N2漏感。
三.共模电感磁饱和1.共模电感饱和原理理想共模电感N1和N2产生的磁通,相互抵消,不会饱和。
但是共模电感在电路中工作时,由于漏感的存在,磁芯中是有漏磁通的。
当漏磁较大时,除以截面积得到的B超过磁芯Bs时,磁芯就饱和了。
2.磁芯漏磁通①磁芯主磁通是线圈产生的磁通经过磁芯组成闭合回路;①磁芯漏磁通是线圈产生的磁通由(至少)线圈包围的磁芯和空气组成闭合回路,所以漏磁是有经过磁芯的。
③共模电感N1和N2产生的主磁通(通过磁芯组成闭合回路)大小相等、方向相反,相互抵消。
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。
共模电感
必要因素
共模电感缺失=防EMI性能低下?这样的说法显然是颇为片面的。
诚然,由于国家的EMI相关规范并不健全,部分厂商为了省料就钻了这个空子,在整体防EMI性能上都大肆省 料压缩成本(其中就包括共模电感的省略),这样做的直接后果就是主板防EMI性能极其低下;但是对于那些整体 设计优秀,用料不缩水的主板,即使没有共模电感,其整体防EMI性能仍能达到相关要求,这样的产品仍然是合 格的。因此,单纯就是否有共模电感这一点来判断主板的优劣并不恰当.
设计因素
在一些主板上,我们能看到共模电感,但是在大多数主板上,我们都会发现省略了该元件,甚至有的连位置 也没有预留。这样的主板,合格吗?
不可否认,共模电感对主板高速接口的共模干扰有很好的抑制作用,能有效避免EMI通过线缆形成电磁辐射 影响其余外设的正常工作和我们的身体健康。但同时也需要指出,板卡的防EMI设计是一个相当庞大和系统化的 工程,采用共模电感的设计只是其中的一个小部分。高速接口处有共模电感设计的板卡,不见得整体防EMI设计 就优秀。所以,从共模滤波电路我们只能看到板卡设计的一个方面,这一点容易被大家忽略,犯下见木不见林的 错误。
理论知识
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,影响其他的电子设备正常工作。
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。
共模电感阻抗计算公式
共模电感阻抗计算公式共模电感是一种在电路中常常被用到的电子元件,它对于抑制共模干扰起着相当重要的作用。
而要理解和运用共模电感,就不得不提到共模电感阻抗的计算公式。
咱们先来说说共模电感的工作原理哈。
想象一下,电路里就像有一群调皮的小精灵在到处乱跑,其中有些调皮鬼会捣乱,这就是共模干扰。
共模电感就像是一个严格的老师,把这些捣乱的小精灵给管住,不让它们乱跑乱跳,影响电路的正常工作。
共模电感的阻抗计算公式是:Z = 2πfL 。
这里的 Z 就是共模电感的阻抗啦,f 是信号的频率,L 则是共模电感的电感量。
比如说,有一次我在实验室里调试一个电源电路,怎么都觉得不对劲,输出的电压老是不稳定。
我就开始各种排查,最后发现是共模电感出了问题。
我当时就想,这小家伙是不是闹脾气啦?后来一检查,原来是电感量算错了,导致阻抗不对,没办法好好抑制共模干扰。
再深入一点说,这个电感量 L 又和共模电感的磁芯材质、匝数、磁路长度等等都有关系。
就像盖房子,用的材料不同,盖出来的房子坚固程度也不一样。
如果磁芯材质不好,或者匝数不够,那电感量就达不到要求,阻抗也就跟着不对了。
而且啊,信号的频率 f 也是个关键因素。
不同的频率下,共模电感的阻抗表现也不同。
这就好比不同的音乐节奏,对人的感受是不一样的。
高频信号就像是快节奏的音乐,共模电感对它的阻抗会比较大;低频信号就像慢节奏的音乐,共模电感对它的阻抗相对就小一些。
在实际应用中,我们得根据具体的电路需求,来选择合适的共模电感。
比如说,如果是在一个高频的通信电路里,那我们就得选一个电感量合适、能在高频下有较好阻抗表现的共模电感;要是在一个电源电路里,可能对共模电感的要求又不太一样了。
总之,共模电感阻抗的计算公式虽然看起来简单,就是Z = 2πfL ,但要真正用好它,可没那么容易。
得考虑好多因素,就像解一道复杂的谜题一样。
这就需要我们对电路原理有深入的理解,对各种元件的特性也了如指掌。
回想起那次在实验室里的经历,我深深地体会到,哪怕是一个小小的共模电感,一个简单的计算公式,都能让整个电路变得大不一样。
共模电感计算
共模电感计算共模电感是电子电路中常用的一种电感元件,它具有很多特殊的性质和应用。
本文将介绍共模电感的原理、特点和应用,并对其计算方法进行详细阐述。
我们来了解一下什么是共模电感。
共模电感又称为同相电感,是指在电子电路中两个导线中的电流以相同方向同时通过时,它们所激发的磁场会相互耦合形成一个电感。
与之相对的是差模电感,即当两个导线中的电流以相反方向通过时,它们所激发的磁场会相互抵消。
共模电感具有很多特点。
首先,共模电感能够有效抑制共模噪声。
在电子电路中,由于各种原因,会产生一些共模噪声信号,对正常的信号传输和处理造成干扰。
而通过引入共模电感,可以将这些共模噪声信号有效地滤除,提高信号的质量和可靠性。
共模电感可以提高信号的传输速度和稳定性。
在高速信号传输中,由于信号的频率较高,容易受到电磁干扰的影响,导致信号的失真和波形的不稳定。
而通过使用共模电感,可以有效地抑制这些电磁干扰,提高信号的传输速度和稳定性。
共模电感的计算方法主要有两种:一种是根据电感的公式进行计算,另一种是通过实验测量得到。
根据电感的公式,共模电感的计算公式为Lcm = M / k,其中Lcm表示共模电感,M表示耦合系数,k表示互感系数。
耦合系数和互感系数可以通过理论计算或实验测量得到。
在实际应用中,根据具体的电路要求和设计参数,可以选择合适的共模电感进行设计和计算。
共模电感在电子电路中有着广泛的应用。
首先,它常用于信号传输线路中,用于抑制共模噪声和提高信号的质量和可靠性。
其次,它还常用于功率电子器件和电源电路中,用于提高功率转换效率和减小电磁干扰。
此外,共模电感还常用于滤波电路、放大电路和调理电路等领域。
共模电感是电子电路中一种重要的电感元件,它具有抑制共模噪声、提高信号传输速度和稳定性等特点,广泛应用于各个领域。
在设计和计算共模电感时,需要根据具体的电路要求和设计参数,选择合适的计算方法和公式进行计算。
通过合理使用共模电感,可以提高电子电路的性能和可靠性,满足各种应用需求。
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technical advantages better efficiency high current with high inductance value only solution for some high speed signal (USB, CAN…..) 技术优势 提高效率 大电流和高感值 唯一的一些高速信号解决方案 例如:(USB, CAN…..)
2009
WRTH ELEKTRONIK EISOS GMBH & CO. KG
伍尔特电子有限公司(Eisos) 伍尔特电子有限公司(Eisos)
CURRENT COMPENSATED CHOKES
-SELECTION & APPLICATIONS –
-电流补偿扼流选型和应用 电流补偿扼流选型和应用 电流补偿扼流
10000
common mode impedance
1000
共模阻抗 differential mode impedance 差模阻抗
10
100பைடு நூலகம்
1 1 10 100
Würth Elektronik eiSos 2009
1000
f/MHz
Common Mode Choke共模扼流圈
different designs不同的设计 bifilar双绞线式 sectional分段绕组
general industrial applications power supplies 一般用于工业 电源
WE-LF SMD:
+ special size + Isolation to components around + mechanical protection of winding and core + easy to place + reflow solderable + defined solder pad + 特殊的尺寸 + 绝缘 + 机械保护磁芯和绕组 +易存放 + 可过回流焊 + 规范的焊盘
Common Mode Choke共模扼流圈
WE-FC :
International size (Europe, Asia, US)国际尺寸 (欧洲,亚洲, 美国) + highest leakage inductance+ 极大的漏电感 + small size+ 小尺寸 + excellent high frequency 高频 + high voltage burst performance+ 高压工作 - only for small currents available - (紧应用于小电流)
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Why current compensated?为何要电流补偿 ?
economic advantages more expensive than SMD ferrite easy to make more turnover 经济优势 比贴片铁氧体价格高 更简单的制作工艺
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differential mode common mode
Common Mode Choke 共模滤波器
best solution to filter noise close to signal frequency 最好的方案过滤噪声接近信号频率
+ 特殊尺寸 + 高频衰减 + 瞬间衰减 ( IEC 61000-4-4)
Common Mode Choke共模扼流圈 WE-LF :
European standard component + Isolation to components around + Mechanical protection of the core + easy to place 欧标元件 + 绝缘 + 机械保护磁芯 + 易存放
1,8mH
27mH 47mH 47mH 47mH
WE-LF
Typ M Typ S
Typ XXL Typ XL Typ L 1mH 1mH 1mH 1mH 39mH 20mH 20mH 1mH 20mH
0,5mH 20mH
14 - 35A
Filtertopologien
Simulation
Why current compensated? 为何要电流补偿?
reduction of interferences outwards your device inwards your device 减少干扰 外部设备 内部设备
result: no“ or low influencing of used signal high attenuation of interferences 结果: 没有或者对有用信号的干扰很小 差模 阻止衰减 共模
10000 comm. bifilar diff. bifilar comm. sectional diff. sectional 1000
Impedance [Ohm]
100
10
1 1 10 100 1000
Frequency [MHz]
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Common Mode Choke共模扼流圈分段绕组
small power supplies (line und load filter) lighting technology small size applications 小功率电源 (线与负载滤波) 照明技术 用于小尺寸
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Common Mode Choke共模扼流圈
current compensated choke = common mode choke – WHY?
电流补偿扼流 = 共模扼流 – 为什么呢?
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EMV-Allgemein
Grundlagen
Filter&Signale
Einfügedmpfung
High 高 Low 低
low to medium 低到中等 medium中等
Independent独立
depends on core“ 依靠,磁芯
Low低
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High高
Common Mode Choke共模扼流圈
Measurement测量
Impedanz Impedanz阻抗/
LS ~ 0,01 … 0,1 % * LR
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LS ~ 0,5 … 2% * LR
Common Mode Choke共模扼流圈
different designs 不同设计 WE-SL2 744226 bifilar winding双线绕组 WE-SL2 744226S sectional winding分段绕组
low leakage inductor 低漏电感
low voltage application (42 VAC / 80V DC) 应用于低压 (42 VAC / 80V DC)
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Common Mode Choke – Main advantages共模扼流圈– 主要优点
10000
Impedanz /
1000
common mode impedance 共模阻抗 used signal (differential mode) 有用信号 (差模 differential mode impedan
100
noise (common mode)
10
差模阻抗
共模噪声
1 1 10
small power supplies 小功率
WE-CMB:
+ special size+ 特殊的尺寸 + product with high nominal current产品要求的高额定电流 + very small size + 很小的尺寸
small size applications用于小尺寸 high current applications用于大电流 motor driver马达驱动
When do we offer a sectional winding ?什么时候我们提供下面的共模线圈? power supply : "high" voltage application signal : low and high speed signal 电源 : 应用高压 信号 : 低高速信号 only solution to guarantee distances between the two winding according to IEC60938 or UL1283 max. voltage application : 250 VAC / DC high leakage inductor 提供方案保证量绕组的距离,是依据IEC60938 or UL1283 应用最大电压 : 250 VAC / DC 高漏电感
single choke 单扼流圈
common mode impedance共模阻抗 differential mode impedance差模阻抗 dependency of impedance from load current阻抗依赖于负载 电流 attenuation of used signal有用信号的衰减
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