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共模扼流圈的功能和工作原理

要長高 ? 來源:Digi-Key ? 作者:Digi-Key ? 2023-05-31 10:24 ? 次閱讀

讓我們來研究一下共模扼流圈的功能和工作原理,以及它減少不必要干擾的方法。

差分干涉

首先,我們研究差分干涉。對于差分干擾,通過器件發生的情況是,對于任何來自線路側的信號傳輸,在零線側應該有相等的回報。無論從你的線路(或頂部)穿過零線點(底部),都應該是交叉抵消的。所發生的事情是,如果有相等的信號抵消,在差分模式式下你不會得到任何不想要的噪聲。當這些類型的傳輸不平衡和抵消時,就會出現差分噪聲。

共模噪聲

在共模噪聲情況下,有噪聲同時從輸入側(線路和零線)進入和退出,但也耦合回地面。你要做的是捕捉不需要的噪聲,并防止它被傳輸和耦合回地面。要做到這一點,線路和零線信號電流都應該被捕獲,并通過一個常見的設備(如磁芯)作為熱量燃燒掉。共模扼流圈 2是將線繞組和零線繞組都纏繞在同一個磁芯上。

當使用電流補償扼流圈來降低共模噪聲(干擾模式或不需要的噪聲)時,你想要在不需要的頻率上有一個高阻抗來降低不需要的噪聲。在這張特殊的幻燈片上,藍線是共模抑制。底部的紅色虛線是差模抑制。雖然它是共模扼流圈,但在不同的頻率級別上,它也確實有一些差模抑制。你可以看到這里也畫了一個黑條。這是一個傳輸頻率的例子。

考慮這樣一個場景,你正在以某種頻率傳輸一個需要的數據載體,也稱為“信號”。現在,如果在這個頻率附近也有噪聲,你想要消除噪聲(不想要的頻率),但不扭曲信號。通常,噪聲將是共模噪聲,因此降低(如果不是消除)不需要的噪聲頻率的解決方案是使用共模扼流圈,該扼流圈共模扼流圈僅在不需要的頻率處具有高阻抗。使用適當的,可以降低噪聲,但不會影響所需的信號。

共模扼流圈 vs 單扼流圈

有時你想要共模阻抗,但差分模式阻抗很少。看看共模扼流圈之間的各個部分的比較。用于差模抑制的單個扼流圈和用于共模抑制的電流補償(或共模扼流圈)之間有相當大的差異。這兩部分的主要區別在于共模扼流圈中,有兩個繞組或多個繞組,這意味著你可以有一個三線繞組,或更多。你也可以有四線載波,但所有的繞組都在一個共同的核心上。

在共模扼流圈 2上,核心材料使繞組耦合在一起。相比之下,單扼流圈或單繞組電感器在一個磁芯上只有一個繞組。這是一張顯示共模阻抗差異的圖表。顯然,共模扼流圈會有共模阻抗來抑制不必要的共模噪聲。對于通信或信號應用,在共模扼流圈上有非常低的差分噪聲抑制將是有益的。盡管我們談論的是共模扼流圈,但每個共模扼流圈也會有一些差分模式阻抗。重要的是差分抑制不在傳輸信號頻率上,這樣才不會使信號失真。

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