共模電感的工作原理有哪些
共(gòng)模電感,也叫共模扼流圈,常用於電腦(nǎo)的(de)開關電源中過濾共模的電磁幹(gàn)擾信號。在板卡設計中(zhōng),共模電感也是起EMI濾波的作用,用於抑製高速信號線產生的電磁波向外輻(fú)射發射。
為什麽共模電感能防(fáng)EMI?要弄清楚這點,我們需要從共模電感的結(jié)構開始分析(xī)。
包含共模電感的濾波電路,La和Lb就是共模電感線圈。這兩個線圈繞(rào)在同(tóng)一鐵芯上,匝數和相位都相同(繞製反向)。這樣,當(dāng)電路中的正常電流流經(jīng)共模電感時,電流在(zài)同相(xiàng)位繞(rào)製的電感線圈中產(chǎn)生反向的磁場而相(xiàng)互抵消,此時(shí)正常信號電流主要受線圈電阻的影響(和少量因漏(lòu)感(gǎn)造成的阻(zǔ)尼);當有共模電流流(liú)經線圈時,由(yóu)於共模電流(liú)的同向性,會在線圈內產生同向(xiàng)的磁(cí)場而增大線(xiàn)圈的感抗,使線圈表現為(wéi)高阻抗,產生(shēng)較強的阻尼效(xiào)果,以(yǐ)此衰減共模(mó)電流,達到濾波的目(mù)的。
事(shì)實上,將這個(gè)濾波電路一端接幹擾源,另(lìng)一端接被幹擾設備(bèi),則La和C1,Lb和C2就(jiù)構成兩組低(dī)通濾波器,可以使線路上(shàng)的共模EMI信號被控製在很低的電平上。該電路既可以抑製外部的(de)EMI信號傳(chuán)入,又可以衰減線路自身(shēn)工作時產(chǎn)生的EMI信號,能有效地降低EMI幹擾強度(dù)。
小知識:漏感和差模電感
對理想的電感模型而言,當線圈繞完後,所有磁(cí)通(tōng)都集中在線圈的中心內。但通常情況下環(huán)形線圈不會繞(rào)滿一周,或繞製不(bú)緊密(mì),這樣會(huì)引起磁通的泄漏。共模電感有兩個繞組,其間有相當大的間(jiān)隙,這樣(yàng)就(jiù)會產生磁通泄漏(lòu),並形成差模電感。因此,共模電(diàn)感一般也具有一定(dìng)的差模幹擾衰減(jiǎn)能力。
在濾波器的(de)設計(jì)中(zhōng),我們也可(kě)以利用漏感。如在普通的(de)濾波器中,僅安裝一個共模電感,利用共模電感的漏感產生適量的差模(mó)電感,起到對(duì)差模電流的抑製作用。有時,還要人為增加共模扼流圈(quān)的(de)漏電感,提高差模電感量,以達(dá)到更(gèng)好(hǎo)的濾波效果。
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