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共模扼流圈如何选型?选型需要注意以下几点

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来源:发布日期 2020-06-28 15:51:29浏览:-
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共模信号就是二个大小相等、方向相同的信号(线地之间的干扰)  

差模信号就是二个大小相等、方向相反的信号(线线之间的干扰)  

差模又称串模,指的是两根线之间的信号差值;  

而共模噪声又称对地噪声,指的是两根线分别对地的噪声。  

差模信号:幅度相等,相位相反的信号。  

共模信号:幅度相等,相位相同的信号。  

由于EMC所面临解决问题大多是共模干扰,因此共模电感(共模扼流圈)也是我们常用的有力元件之一。  

1、共模电感(共模扼流圈)  

共模电感(CommonmodeChoke),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。  

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大电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。  

共模扼流圈  

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。  

如上图所示的共模电感:  

·当有共模成分流过共模电感时,根据右手定则,会在两个线圈形成方向相同的磁场,相互加强,相当于对共模信号存在较高的感抗;  

·当有差模成分流过共模电感时,根据右手定则,会在两个线圈形成方向相反的磁场,相互抵消,相当于对差模信号存在较低的感抗。  

换一个方式理解:当V+上流过一个频率的共模干扰,形成的交变磁场,会在另一个线圈上形成一个感应电流,根据左手定则,感应电流的方向与V-上共模干扰的方向相反,就抵消了一部分,减小了共模干扰。  

共模电感主要用于双线或者差分系统,如220V市电、CAN总线、USB信号、HDMI信号等等。用于滤除共模干扰,同时有用的差分信号衰减较小。  


共模电感

共模电感选型需要注意以下几点:  

直流阻抗要低,不能对电压或有用信号产生较大影响;  

用于电源线的话,要考虑额定电压和电流,满足工作要求;  

通过测试确定共模干扰的频段,在该频段内共模阻抗应该较高;  

差模阻抗要小,不能对差分信号的质量产生较大影响;  

共模电感通常取8-33mH  

考虑封装尺寸,做兼容性设计。例如用于USB信号的共模电感,选择封装可以与两个0402的电阻做兼容,不需要共模电感时,可以直接焊0402电阻,降低成本。  

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