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共模電感的結構及工作原理

要長高 ? 來源:金奇林 ? 2023-06-18 14:43 ? 次閱讀

共模電感,又稱扼流圈,通常用于過濾開關電源中的共模電磁干擾信號。共模電感是一種以鐵氧體為核心的共模干擾抑制裝置,由兩個尺寸相同、匝數相同的線圈對稱地繞在同一鐵氧體環形核心上。

當差模電流通過兩個線圈時,產生兩個相互抵消的磁場H1.H2。此時,工作電流主要受到線圈歐姆電阻和工作頻率小泄漏的阻尼,模差信號可通過,通過共模電流時,磁環中的磁通量相互疊加 ,電感大,線圈阻抗高,阻尼效果強,抑制共模電流。因此,共模電感能有效抑制平衡線中的共模干擾信號,對線路正常傳輸的差模信號無影響。

共模電感工作原理

為什么共模電感能防EMI?要弄清楚這一點,我們需要從共模電感的結構入手:

La和LB是共模電感的濾波電路。兩個線圈繞在同一個鐵芯上,匝數與相位相同(繞組反向)。這樣,當電路中的正常電流通過共模電感時,電流在同一相位繞組的電感線圈中產生反向磁場并相互抵消。此時,正常信號電流主要受線圈電阻(以及少量泄漏引起的阻尼)的影響;當共模電流通過線圈時,由于共模電流的同向性,線圈中的同向磁場會增加線圈的感應阻力,從而降低共模電流,達到濾波的目的。

事實上,如果濾波電路的一端與干擾源連接,另一端與干擾設備連接,La和C1.LB和C2將形成兩組低通量濾波器,將線路上的共模EMI信號控制在非常低的電平上。該電路不僅能抑制外部EMI信號的輸入 ,還能衰減電路本身產生的EMI信號,有效降低EMI的干擾強度。

我國生產的小型共模電感采用高頻雜信抑制對策,共模扼流線圈 結構,信號不衰減,體積小。使用方便,平衡性好,使用方便,質量高。廣泛應用于雙平衡調音裝置、多頻變壓器、阻抗變壓器、平衡和不平衡轉換變壓器。

另一種共模濾波器電感/EMI濾波器電感采用鐵氧體磁心、雙線繞組、良好的雜信抑制對策、高共模噪聲抑制和低差模噪聲信號抑制、低差模噪聲信號抑制干擾源、高速信號變形困難、體積小、平衡性好、使用方便、質量高。廣泛應用于抑制電子設備EMI噪聲、USB線、DVC、STBIE1394線、液晶顯示面板、低壓微分信號等。

共模電感兩個繞組的進出線必須有方向性,一般去30mH就可以了,太大會影響能效。

La和LB是共模電感線圈。這兩個線圈繞在同一個鐵芯上,匝數和相位相同(繞組反向)。這樣,當電路中的正常電流通過共模電感時,電流在同一繞組電感線圈中產生反向磁場并相互抵消。此時,正常信號電流主要受線圈電阻(以及少量泄漏引起的阻尼)的影響;當共模電流通過線圈時,由于共模電流的同向性,線圈中的同向磁場會增加線圈的感應抗性,從而降低共模電流,達到濾波的目的。

事實上,如果濾波電路的一端與干擾源連接,另一端與干擾設備連接,La、C1.LB和C2將形成兩組低通量濾波器,將線路上的共模EMI信號控制在非常低的電平上。該電路不僅能抑制外部EMI信號的輸入,還能衰減電路本身產生的EMI信號,有效降低EMI的干擾強度。

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