EMI对策元件之差模_共模电感器

54差模干扰在电路回路中存在大小相等、方向相反的干扰电流，并且干扰电流在由两根导线组成的回路中传输。

图4.1.1：差模干扰示意图产生的原因差模干扰中的干扰是起源在回路线路之中(直接注入)，如同一线路中工作的电机，开关电源，可控硅等，他们在回路上所产生的干扰就是差模干扰。

如何影响设备差模干扰直接作用在设备两端的，直接影响设备工作，甚至破坏设备。

（表现为尖峰电压，电压跌落及中断）如何滤除差模干扰主要采用差模线圈和差模电容。

55差模线圈图4.1.2：差模线圈示意图从图中可知，当电流流过差模线圈之后，线圈里面的磁通是增强的，相当于两个磁通之和，线圈在低频率时低阻抗，高频率时高阻抗，所以在高频时利用它的高阻抗衰减差模信号。

差模电容电容具有低频率高阻抗，高频率低阻抗特性，利用电容在高频时它的低阻抗短路掉差模信号。

图4.1.3：差模电容示意图56共模干扰在电路回路中存在大小相等、方向相同的干扰电流，并且干扰电流在导线与地线中传输。

产生的原因电网串入共模电压、辐射干扰(如雷电) 在信号线上感应出共模电压、接地电压存在电位差引入共模电压。

如何影响设备因为在负载两端没有电位差，所有的共模电流都通过电缆和地之间的寄生电容流向地线，由于电路的非平衡性。

相同的共摸电压会在信号线和信号地线上产生不同的幅度的共模电流。

从而产生差模电压，形成干扰。

如何滤除共模干扰主要采用共模线圈和共模电容。

图4.2.1：共模干扰示意图57共模线圈图4.2.2：共模线圈示意图共模线圈和差模线圈原理比较类似，都是利用线圈高频时的高阻抗来衰减干扰信号。

共模线圈和差模线圈绕线方法刚好相反。

共模线圈对方向相反的电流基本不起作用。

共模电容共模电容的工作原理和差模电容的工作原理是一致的，都是利用电容的高频低阻抗，使高频干扰信号短路，而低频时电路不受任何影响。

只是差模电容是两极之间短路。

而共模电容是线对地短路。

图4.2.3：共模电容示意图58线圈抑制频率响应实际的电感是L 、C 的并联网络（忽略绕组的电阻）它的阻抗特性如图4.3.1所示，图4.3.1：电感频率响应图DM (LC)-1/2从图上可知，在谐振频率以下，呈现电感的阻抗特性，谐振频率以上，呈现电容的阻抗特性，随着频率的升高．阻抗越来越小，失去对干扰的抑制作用。

电源EMI传导辐射实际整改经验总结（绝对值得）第一篇：电源EMI传导辐射实际整改经验总结(绝对值得)1、在反激式电源中，Y电容接初级地与次级地之间在20MHZ时，会比Y电容接在高压与次级地之间高5dB左右。

当然也要视情况而定。

2、MOS管驱动电阻最好能大于或等于47R。

降低驱动速度有利于改善MOS管与变压器的辐射。

一般采用慢速驱动和快速判断的办法。

3、若辐射在40MHZ-80MHZ之间有些余量不够，可适当地增加MOS管DS之间的电容值，以达到降低辐射量的效果。

4、若在输入AC线上套上磁环并绕2圈，有降低40-60MHZ之间辐射值的趋势，那么在输入EMI滤波部分中串入磁珠则会达到同样的效果。

如在NTC电阻上分别套上两个磁珠。

5、在变压器与MOS管D极之间最好能串入一个磁珠，以降低MOS管电流的变化速度，又能降低输出噪音。

6、电源输入AC滤波部分，X电容放在共模电厂的那个位置并不重要，注意布线时要将铜皮都集中于X电容的引脚处，以达到更好的滤波效果，但X电容最好不要与Y电容连接在同一焊点。

7、在300W左右的中功率电源中，其又是由几个不同的电源部分组成，一般采用三极共模电感。

第一级使用100UH-3MH左右的双线并绕锰锌磁环电感，其后再接Y电容，第二级与第三级可使用相同的共模电感，需要使用的电感量并不要求很大，一般10MH左右就能达到要求。

若把Y电容放在第二级与第三级之间，效果就会差一些。

如果采用两级共模滤波，秕一级电感量适当取大些，1.5-2.5MH左右。

8、如果采用三级，第一级电感量适当取小些，在200UH-1MH 之间。

测试辐射时，最好能在初次级之间的Y电容套上磁珠。

如果用三芯AC输入线，在黄绿地线上也串磁环，并绕上两到三圈。

9、在二极管上套磁珠，一般要求把磁珠套在其电压变化最剧烈的地方，在正端整流二极管中，其A端电压变化最剧烈。

10、实例分析：一台19W的二合一电源，在18MH左右处有超过QP值7dB，前级采用两级共模滤波方法和一个X电容，无论怎样更改滤波部分，此处的QP值总是难以压下来。

开关电源EMI整改中，关于不同频段干扰原因及抑制办法：一、1MHZ以内----以差模干扰为主（整改建议）1. 增大X电容量；2. 添加差模电感；3. 小功率电源可采用PI型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。

二、1MHZ---5MHZ---差模共模混合采用输入端并联一系列X电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决，（整改建议）1. 对于差模干扰超标可调整X电容量，添加差模电感器，调差模电感量；2. 对于共模干扰超标可添加共模电感，选用合理的电感量来抑制；3. 也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如FR107一对普通整流二极管1N4007。

三、5M---以上以共摸干扰为主，采用抑制共摸的方法。

（整改建议）对于外壳接地的，在地线上用一个磁环串绕2-3圈会对10MHZ以上干扰有较大的衰减作用；可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔，铜箔闭环。

处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。

四、对于20--30MHZ，（整改建议）1. 对于一类产品可以采用调整对地Y2电容量或改变Y2电容位置；2. 调整一二次侧间的Y1电容位置及参数值；3. 在变压器外面包铜箔；变压器最里层加屏蔽层；调整变压器的各绕组的排布。

4. 改变PCB LAYOUT；5. 输出线前面接一个双线并绕的小共模电感；6. 在输出整流管两端并联RC滤波器且调整合理的参数；7. 在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；8. 在变压器的输入电压脚加一个小电容。

9. 可以用增大MOS驱动电阻。

五、30---50MHZ 普遍是MOS管高速开通关断引起（整改建议）1. 可以用增大MOS驱动电阻；2. RCD缓冲电路采用1N4007慢管；3. VCC供电电压用1N4007慢管来解决；4. 或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感；5. 在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路；6. 在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；7. 在变压器的输入电压脚加一个小电容；8. PCB心LAYOUT时大电解电容，变压器，MOS构成的电路环尽可能的小；9. 变压器，输出二极管，输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。

EMI对策元件之共模差模电感器共模差模电感器是一种用于电磁干扰（EMI）抑制的元器件。

它可用于隔离和抑制电磁辐射和接收设备之间的信号干扰。

共模电感器用于降低共模干扰噪声，差模电感器用于减小差模干扰噪声。

在设计电子设备以满足EMI标准时，使用这些元件可以是一个有效的对策。

共模差模电感器的工作原理是通过在信号线和地线之间插入电感器来抑制EMI。

这些电感器由两个绕线组成，一个或多个匝数的绕线用于共模模式的抑制，而另一个或多个匝数的绕线用于差模模式的抑制。

在设计电子设备时使用共模差模电感器时，有几个主要的考虑因素。

首先是选择正确的电感器。

电感器的参数包括电感值、电流容量和阻抗等级。

这些参数需要根据设备的需求来选择，以确保电感器能够达到所需的效果。

其次，正确安装电感器也是非常重要的。

电感器应正确接地，并与信号线和电源线等连接。

共模差模电感器的另一个重要考虑因素是它们的封装和布局。

封装和布局应该能够最小化电感器与其他电子元件之间的互容干扰。

一种常见的方法是将电感器远离其他元件，以减少干扰。

此外，封装和布局应使用适当的屏蔽材料和技术，以进一步抑制EMI。

为了实现最佳的EMI抑制效果，共模差模电感器还可以与其他EMI对策元件结合使用。

例如，它们可以与EMI滤波器一起使用，以提供更全面的EMI抑制。

EMI滤波器可以进一步降低由于电流波动引起的电磁干扰。

此外，共模差模电感器还可以与屏蔽盒一起使用，以确保设备的整体电磁兼容性（EMC）。

屏蔽盒可以用于隔离设备的敏感部件，以防止外部干扰的影响。

在EMI对策中，共模差模电感器是一种非常有用的元件。

它们可以有效地抑制电磁干扰噪声，并确保设备的正常运行和性能。

在设计电子设备时，合适的选择和正确使用共模差模电感器是非常重要的。

只有这样，才能最大限度地降低EMI对设备的干扰，提供高质量的信号传输和接收。

传导式EMI的测量技术(四)差模和共模2007年06月17日星期日 09:39对EMI而言，滤波器是做何用途呢？表一列出了FCC和CISPR 22的EMI限制规定。

此表中比较特殊的是，除了可用dBμV计量以外，也可以用mV来计量。

这对那些讨厌使用对数（logarithm）计算的设计者而言很便利。

在对数的定义里：db=20log10[V1/V2] ，V1/V2是输出入电压的比值。

所以，dBμV表示是以IμV为对数的比较基准。

下式是mV转换成dBμV的公式：(dBμV)=20Хlog[mV/10-6]譬如：0.25mV可以透过公式，得出：20log10[0.25Х1,000/1] ≌48 dBμV。

而dBμV转换成mV的公式如下：(mV)=(10(dbμV)/20)Х10-3表一：传导式EMI的限制必须注意的是，FCC并没有规定平均的限制值，只规定了「准峰值（quasi-peak）」。

虽然，FCC有认可CISPR 22的限制值。

但是，FCC不允许两者混用或并用。

设计者必须择一而从。

不过，以目前的情况来看，FCC Part 15势必会逐渐和CISPR 22完全一致的。

表二是dBμV与mV的快速转换对查表，我们可以利用上述的公式来转换dBμV、mV；或利用表二查得。

表二：dBμV与mV的对查表再观察一下表一中的类别B，尤其是150 kHz至450 kHz，和450 kHz至500 kHz 的区域。

实际上，对CISPR而言，这是一个连续的区域，因为dBμV对log(f)的限制线在150 kHz到500 kHz的区域内是一条直线。

在150 kHz至500 kHz之间，CISPR均限曲线（传导式EMI）的任一点之dBμV值可由下式求出：(dBμVAVG)= -19.07Хlog(?MHZ)+40.28为了方便计算和记忆，上式可以改写成：(dBμVAVG)= -20Хlog(?MHZ)+40在这个区域内的「准峰值限制」正好比「平均限制」高10dB。

emi电路共模电感EMI电路共模电感是一种用于抑制电磁干扰（EMI）的重要元件。

在现代电子设备中，由于高频信号的存在，电磁干扰已成为一个普遍存在的问题。

而EMI电路共模电感的设计和应用，可以有效地减少电磁干扰对电子设备的影响。

我们来了解一下EMI电路共模电感的基本原理。

EMI电路共模电感是一种特殊的电感器件，它具有较高的电感值和较低的耦合系数。

在电磁干扰信号进入电子设备时，EMI电路共模电感可以通过其高电感值来阻断这些干扰信号的流动，从而减少对设备的干扰。

同时，由于其较低的耦合系数，EMI电路共模电感可以保持对差模信号的传输不受影响，以确保设备正常工作。

EMI电路共模电感的设计需要考虑到电感值的选择和电感器件的布局。

首先，根据设备的工作频率范围和电磁干扰信号的频谱特性，选择合适的电感值是非常重要的。

一般来说，电感值越大，对干扰信号的抑制效果越好。

然而，过大的电感值可能会导致设备差模信号的衰减，因此需要在设计中进行权衡。

其次，合理的电感器件布局也能够提高EMI电路共模电感的性能。

通过减小电感器件之间的互感耦合，可以进一步提高对干扰信号的抑制效果。

EMI电路共模电感在实际应用中有着广泛的应用。

例如，在电源滤波电路中，可以使用EMI电路共模电感来抑制由电源产生的高频干扰信号。

此外，在通信设备中，EMI电路共模电感也被广泛应用于抑制信号传输中的电磁干扰。

此外，EMI电路共模电感还可以用于电磁兼容性测试中，用于模拟电磁干扰环境，以评估设备的抗干扰能力。

然而，EMI电路共模电感的设计和应用也面临一些挑战。

首先，电感器件的尺寸和成本问题是需要考虑的因素。

由于电感值的选择和电感器件的布局需要满足一定的要求，因此需要在成本和性能之间进行平衡。

其次，EMI电路共模电感的设计还需要考虑到电路的整体结构和工作条件。

不同的电子设备在电路结构和工作条件上有所区别，因此需要根据实际情况进行设计和优化。

总结起来，EMI电路共模电感是一种重要的抑制电磁干扰的元件。

共模电感和差模电感电源滤波器的设计通常可从共模和差模两方面来考虑。

共模滤波器最重要的部分就是共模扼流圈，与差模扼流圈相比，共模扼流圈的一个显著优点在于它的电感值极高，而且体积又小，设计共模扼流圈时要考虑的一个重要问题是它的漏感，也就是差模电感。

通常，计算漏感的办法是假定它为共模电感的1%，实际上漏感为共模电感的 0.5% ～ 4%之间。

在设计最优性能的扼流圈时，这个误差的影响可能是不容忽视的。

漏感的重要性漏感是如何形成的呢？紧密绕制，且绕满一周的环形线圈，即使没有磁芯，其所有磁通都集中在线圈“芯”内。

但是，如果环形线圈没有绕满一周，或者绕制不紧密，那么磁通就会从芯中泄漏出来。

这种效应与线匝间的相对距离和螺旋管芯体的磁导率成正比。

共模扼流圈有两个绕组，这两个绕组被设计成使它们所流过的电流沿线圈芯传导时方向相反，从而使磁场为0。

如果为了安全起见，芯体上的线圈不是双线绕制，这样两个绕组之间就有相当大的间隙，自然就引起磁通“泄漏”，这即是说，磁场在所关心的各个点上并非真正为0。

共模扼流圈的漏感是差模电感。

事实上，与差模有关的磁通必须在某点上离开芯体，换句话说，磁通在芯体外部形成闭合回路，而不仅仅只局限在环形芯体内。

如果芯体具有差模电感，那么，差模电流就会使芯体内的磁通发生偏离零点，如果偏离太大，芯体便会发生磁饱和现象，使共模电感基本与无磁芯的电感一样。

结果，共模辐射的强度就如同电路中没有扼流圈一样。

差模电流在共模环形线圈中引起的磁通偏离可由下式得出：式中，是芯体中的磁通变化量，Ldm是测得的差模电感，是差模峰值电流，n为共模线圈的匝数。

由于可以通过控制B总，使之小于B饱和，从而防止芯体发生磁饱和现象，有以下法则：式中，是差模峰值电流，Bmax是磁通量的最大偏离，n是线圈的匝数，A是环形线圈的横截面积。

Ldm是线圈的差模电感。

共模扼流圈的差模电感可以按如下方法测得：将其一引腿两端短接，然后测量另外两腿间的电感，其示值即为共模扼流圈的差模电感。

共模电感与差模电感的作用共模电感和差模电感这俩家伙，听上去很高深，其实它们的作用就像咱们生活中的小帮手，默默地为我们工作。

想象一下，你在家里看电视，突然信号不稳定，画面卡顿，这时候就得靠它们了。

共模电感就像是个大管家，负责把那些不该进来的干扰信号给拦住。

它在电路里扮演着“保安”的角色，保护咱们的设备不被外界的噪声打扰。

它对电源的影响大，能让电路运行得更稳妥，想想，电压和电流能够顺畅流动，那种感觉就像在开车时，路上没有一个红灯，真爽！再说差模电感，它可是个小精灵，专门处理电路内部的事情。

比如说，假设你在厨房做饭，油烟机在轰鸣，差模电感就像个灵巧的厨师，巧妙地把厨房里的杂音隔离开来，让你能专心享受烹饪的乐趣。

它的工作原理简单粗暴，就是把两个信号进行对比，找出干扰部分，把它们减掉。

这样一来，电路内部的信号就能保持清晰，像一场美妙的音乐会，音符跳跃，和谐动听。

你可能会觉得它们的作用有点抽象，其实我们生活中随处可见这些电感的影子。

你用的手机、电视、电脑，哪一个没有它们的身影？想想看，如果没有共模电感和差模电感，我们的生活可能会变得多么糟糕。

信号差、图像模糊、甚至设备过热，这样的情况就像是夏天中午忘记开空调，简直受不了啊！它们还相互配合，构成了一个完美的组合。

就像一对搭档，互相依赖，又各自发挥着不同的作用。

共模电感负责外部的屏障，差模电感则是内部的调节器，两者一拍即合，合力保障电路的安全与稳定。

试想，如果只有共模电感，外面的干扰信号被挡住了，但内部的信号却无法保持稳定，那这电路还真是个笑话。

再来聊聊应用场景。

比如在汽车电子领域，随着汽车智能化的发展，电路的复杂程度也水涨船高。

共模电感和差模电感这两位“电路英雄”就成为了保障汽车安全、稳定的重要角色。

它们能有效地抵御来自路面的电磁干扰，确保导航系统的精准和娱乐系统的流畅。

要是没有它们，试想一下，开车时突然信号掉线，那真是心脏病发作的节奏啊！当然了，这俩电感的使用也要根据具体情况来选择。

差模干扰与共模干扰的概念和开关电源EMI原理图
详细概述
 要理解传导干扰测试，首先要清楚一个概念：差模干扰与共模干扰。

 差模干扰：存在于L-N线之间，电流从L进入，流过整流二极管正极，再流经负载，通过热地，到整流二极管，再回到N，在这条通路上，有高速开关的大功率器件，有反向恢复时间极短的二极管，这些器件产生的高频干扰，都会从整条回路流过，从而被接收机检测到，导致传导超标。

 共模干扰：共模干扰是因为大地与设备电缆之间存在寄生电容,高频干扰噪声会通过该寄生电容，在大地与电缆之间产生共模电流，从而导致共模干扰。

下图为差模干扰引起的传导FALL数据，该测试数据前端超标，为差模干扰引起：
 下图为开关电源EMI原理部分：
 图中CX2001为安规薄膜电容（当电容被击穿或损坏时，表现为开路）其跨在L线与N线之间，当L-N之间的电流，流经负载时，会将高频杂波带到回路当中。

此时X电容的作用就是在负载与X电容之间形成一条回路，使的高频分流，在该回路中消耗掉，而不会进入市电，即通过电容的短路交流电。

传导式EMI的测量技术(一)差模和共模「传导式（conducted）EMI」是指部分的电磁（射频）能量透过外部缆线（cable）、电源线、I/O互连介面，形成「传导波（propagation wave）」被传送出去。

本文将说明射频能量经由电源线传送时，所产生的「传导式杂讯」对PCB的影响，以及如何测量「传导式EMI」和FCC、CISPR 的EMI限制规定。

1.差模和共模杂讯「传导式EMI」可以分成两类：差模（Differential mode；DM）和共模（Common mode；CM）。

差模也称作「对称模式（symmetric mode）」或「正常模式（normal mode）」；而共模也称作「不对称模式（asymmetric mode）」或「接地泄漏模式（ground leakage mode）」。

图一：差模和共模杂讯由EMI产生的杂讯也分成两类：差模杂讯和共模杂讯。

简言之，差模杂讯是当两条电源供应线路的电流方向互为相反时发生的，如图1(a)所示。

而共模杂讯是当所有的电源供应线路的电流方向相同时发生的，如图1(b)所示。

一般而言，差模讯号通常是我们所要的，因为它能承载有用的资料或讯号；而共模讯号（杂讯）是我们不要的副作用或是差模电路的「副产品」，它正是EMC的最大难题。

从图一中，可以清楚发现，共模杂讯的发生大多数是因为「杂散电容（stray capacitor）」的不当接地所造成的。

这也是为何共模也称作「接地泄漏模式」的原因。

图二：差模和共模杂讯电路在图二中，L是「有作用（Live）」或「相位（Phase）」的意思，N是「中性（Neutral）」的意思，E是「安全接地或接地线（Earth wire）」的意思；EUT是「测试中的设备（Equipment Under Test）」之意思。

在E下方，有一个接地符号，它是采用「国际电工委员会（International Electrotechnical Commission；IEC）」所定义的「有保护的接地（Protective Earth）」之符号（在接地线的四周有一个圆形），而且有时会以「PE」来注明。

EMI对策元件之共模差模电感器共模差模电感器（EMI对策元件）是一种用于抑制电磁干扰（EMI）的重要元件。

它们能够有效地滤除电路中的共模和差模噪声，保证电路的正常运行。

本文将介绍共模差模电感器的原理和应用，并讨论一些常见的设计考虑和实际应用。

首先，我们来看一下共模和差模噪声。

共模噪声是指同时出现在两个信号引线上的噪声，如电源线上的干扰信号。

差模噪声是指只在一个信号引线上出现的噪声，如信号线上的干扰信号。

这些噪声都会对电路的正常工作造成不良影响，因此需要采取有效措施进行抑制。

共模差模电感器是一种由两个独立线圈组成的高耦合度变压器。

其中一个线圈被设计成可以接受共模噪声，而另一个线圈则接受差模噪声。

这两个线圈分别与电路的共模和差模输入相连接。

当噪声进入电感器时，它们会被相应的线圈感应，并通过一个耦合磁芯进行耦合。

在共模差模电感器中，设计师需要考虑一些重要的参数，包括电感值、耦合系数和失谐因子。

电感值决定了电感器对于特定频率下的噪声的抑制能力。

耦合系数则决定了共模和差模环节的耦合程度，可以通过调整线圈的位置和朝向来实现。

失谐因子用于描述差模线圈和共模线圈之间的不匹配程度，它对于最终的抑制效果有一定影响。

共模差模电感器在许多电子设备中广泛应用，包括计算机、通信设备、汽车和工业控制系统等。

它们可以用于滤除开关电源中的共模干扰，降低通信设备中的电磁辐射，以及抑制电动机驱动系统中的电流谐波。

在实际应用中，设计师还需要考虑一些额外的因素，如频率响应、非线性失真和尺寸限制等。

频率响应是指共模差模电感器对于不同频率下的信号的响应性能。

非线性失真是指电感器对于高幅度信号的非线性响应，可能导致信号畸变。

尺寸限制是指电感器的物理尺寸对于电路布局和安装造成的限制。

总结起来，共模差模电感器是一种有效抑制电磁干扰的元件。

在设计和选择共模差模电感器时，需要考虑一系列参数和额外因素，以确保其在实际应用中能够发挥良好的抑制效果。

随着电子设备的不断进化和发展，共模差模电感器将继续扮演着重要的角色，为电路的稳定性和性能提供保障。

电磁干扰(EMI)共模和差模信号与滤波摘要介绍了共模、差模信号的关键特性及其抑制方法，以及滤波器的工作原理及其应用电路。

Common Mode and Differential Mode Signals and FilterAbstract:The key characterisics of common mode anddifferential mode signals as well as the method of rejection was presented.The principl of filter was introduced and the application circuit was given.一.概述随着微电子技术的发展和应用，电磁兼容已成为研究微电子装置安全、稳定运行的重要课题。

抑制电磁干扰应用包括滤波技术、布局与布线技术、屏蔽技术、接地技术、密封技术等。

而干扰源的传输途经分为传导干扰和辐射干扰。

传导噪声的频率范围很宽，从10kHz—30MHz，仅从产生干扰的原因出发，通过控制脉冲的上升与下降时间来解决干扰问题未必是一个好方法。

为此了解共模和差模信号之间的差别，对正确理解脉冲磁路和工作模块之间的关系是至关重要的。

在抑制电磁干扰的各项技术中，采用滤波技术对局域网（LAN）、通信接口电路、电源电路中减少共模干扰起着关键作用。

所以掌握滤波器的工作原理和其实用电路的结构及其正确的应用，是微电子装置系统设计中的一个重要环节。

</TD< />二.差模信号和共模信号差模信号又称为常模、串模、线间感应和对称信号等，在两线电缆传输回路，每一线对地电压用符号V1和V2来表示。

差模信号分量是V DIFF。

纯差模信号是V1=-V2，其大小相等，相位相差180o，V DIFF=V1-V2，因为V1和V2对地是对称的，所以地线上没有电流流过，差模信号的电路如图1所示。

所有的差模电流（I DIFF）全流过负载。

开关电源的共模干扰抑制技术|开关电源共模电磁干扰(EMI)对策详解由于MOSFET及IGBT和软开关技术在电力电子电路中的广泛应用，使得功率变换器的开关频率越来越高，结构更加紧凑，但亦带来许多问题，如寄生元件产生的影响加剧，电磁辐射加剧等，所以EMI问题是目前电力电子界关注的主要问题之一。

传导是电力电子装置中干扰传播的重要途径。

差模干扰和共模干扰是主要的传导干扰形态。

多数情况下，功率变换器的传导干扰以共模干扰为主。

本文介绍了一种基于补偿原理的无源共模干扰抑制技术，并成功地应用于多种功率变换器拓扑中。

理论和实验结果都证明了，它能有效地减小电路中的高频传导共模干扰。

这一方案的优越性在于，它无需额外的控制电路和辅助电源，不依赖于电源变换器其他部分的运行情况，结构简单、紧凑。

1 补偿原理共模噪声与差模噪声产生的内部机制有所不同：差模噪声主要由开关变换器的脉动电流引起；共模噪声则主要由较高的d/d与杂散参数间相互作用而产生的高频振荡引起。

如图1所示。

共模电流包含连线到接地面的位移电流，同时，由于开关器件端子上的d/d是最大的，所以开关器件与散热片之间的杂散电容也将产生共模电流。

图2给出了这种新型共模噪声抑制电路所依据的本质概念。

开关器件的d/d通过外壳和散热片之间的寄生电容对地形成噪声电流。

抑制电路通过检测器件的d/d，并把它反相，然后加到一个补偿电容上面，从而形成补偿电流对噪声电流的抵消。

即补偿电流与噪声电流等幅但相位相差180°，并且也流入接地层。

根据基尔霍夫电流定律，这两股电流在接地点汇流为零，于是50Ω的阻抗平衡网络（LISN）电阻（接测量接收机的BNC端口）上的共模噪声电压被大大减弱了。

图1 CM及DM噪声电流的耦合路径示意图图2 提出的共模噪声消除方法2 基于补偿原理的共模干扰抑制技术在开关电源中的应用本文以单端反激电路为例，介绍基于补偿原理的共模干扰抑制技术在功率变换器中的应用。

图3给出了典型单端反激变换器的拓扑结构，并加入了新的共模噪声抑制电路。

EMI对策元件之差模_共模电感器一、差模_共模电感器的原理和结构差模_共模电感器实际上是由两个线圈组成的，一个是差模线圈，另一个是共模线圈。

差模线圈主要用于传输差模信号，即两个信号之间的差异信号，而共模线圈则用于传输共模信号，即两个信号之间的相同信号。

差模线圈和共模线圈一般采用互相绕制的方式，以实现对差模和共模信号的分离。

差模_共模电感器的工作原理是基于磁耦合原理和电磁感应原理。

当电流通过差模线圈时，会产生一个差模磁场，而当电流通过共模线圈时，会产生一个共模磁场。

这两个磁场之间存在相互影响，从而实现对差模和共模信号的传输和分离。

差模_共模电感器的结构主要包括线圈和磁性材料。

线圈一般采用绝缘导线绕制而成，而磁性材料则用于增强磁耦合效应。

磁性材料通常是一种磁性粉末，它具有高磁导率和低铁损等特性，可以提高差模_共模电感器的性能。

二、差模_共模电感器的作用差模_共模电感器主要用于抑制EMI，并保持电路的稳定性和可靠性。

它可以通过抑制差模和共模信号的干扰，减少电磁泄漏和辐射，从而提高电路的抗干扰能力和抗EMI性能。

差模_共模电感器的作用主要有以下几个方面：1.过滤差模信号：差模_共模电感器可以通过抑制差模信号的传输，减少差模信号对其他信号的干扰，从而提高电路的抗干扰能力和抗EMI性能。

2.抑制共模信号：差模_共模电感器可以通过增加共模电感器的阻抗，抑制共模信号的传输，减少共模信号对电路的干扰，提高电路的信号质量。

3.分离差模和共模信号：差模_共模电感器可以通过差模线圈和共模线圈的相互作用，实现对差模和共模信号的分离和传输，从而提高电路的抗干扰能力和抗EMI性能。

三、差模_共模电感器的应用差模_共模电感器在各种电子设备和电路中都有广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景：1.电源线滤波器：差模_共模电感器可以用于电源线滤波器，抑制电源线上的差模和共模干扰，提高电源的稳定性和可靠性。

2.通讯设备：差模_共模电感器可以用于通讯设备的信号线滤波器，抑制信号线上的差模和共模干扰，提高通讯质量和可靠性。

共模电感与差模电感究竟有哪些差异？在电路设计中，电感是用于抵抗电磁干扰常用的器件，对于共模干扰的抑制用共模电感，差模干扰的抑制用差模电感。

两种电感由于应用场景不同，绕线方式也不同，对共模电感，它有两组绕组，且绕在同一个铁芯，这两绕组的线径要一致，所绕的圈数都相同，但是绕组绕线的方向相反，每个绕组有2个引脚，所以共模电感有4个引脚；当共模电流流过时，磁环中两个相反的绕组产生的磁通进行叠加，使电感量增加，对共模电流起到了抑制作用；当流过差模电流时，两个绕组产生的磁通方向相反，互相抵消，电感量为0，所以对差模电流可以没有衰减的通过。

共模电感是双线双向，差模电感是单向的。

共模是两个绕组分别接在零线和火线上。

两个绕组同进同出,滤除的是共模信号。

差模电感是一个绕组，单独接在零线和火线上的滤波电感器只能滤除差模干扰。

共模信号：分别在零线和火线上的两个完全相同的信号他们都通偶合和地形成回路。

差模信号：是和有用信号同样的回路共模电感和差模电感识别。

对于差模电感，只有一组绕组，也是绕在铁芯上，没有方向的区别，所以差模电感有2个引脚。

引脚数不同，是这判断两种电感的根据之一。

共模电感与差模电感，封装都有多种，有直插，也有贴片。

在设备调试时，遇到干扰问题通常会自绕磁环来实验，原理等同于在线束中串入共模电感，例如对温控功率线上串入共模，可以消除功率线对小信号的干扰；对设备外壳引入到内部电路中的输入线串入共模，可以减小辐射的低频干扰。

自绕磁环时，圈数尽可能多些，以获得更强的效果，且要注意输入输出线束对，不可混淆，正确绕法见下图，1、3是输入，2、4是输出，由于实物情况标识不好，容易出错，例如果线头错成1、4输入，2、3输出，那么当共模电流流过时，磁环中两个绕组产生的磁通方向相反，互相抵消，这是没有抑制作用的。

在选择共模电感、差模电感时，关键的参数是需求频率下的阻抗，这个需要查看规格书中的阻抗频率曲线，反应了不同频段下的阻抗情况，在需求的频段下，阻抗越大越好。

共模电感和差模电感你了解吗？共模电感和差模电感电源滤波器的设计通常可从共模和差模两⽅⾯来考虑。

共模滤波器最重要的部分就是共模扼流圈，与差模扼流圈相⽐，共模扼流圈的⼀个显著优点在于它的电感值极⾼，⽽且体积⼜⼩，设计共模扼流圈时要考虑的⼀个重要问题是它的漏感，也就是差模电感。

通常，计算漏感的办法是假定它为共模电感的1%，实际上漏感为共模电感的 0.5% ～ 4%之间。

在设计最优性能的扼流圈时，这个误差的影响可能是不容忽视的。

漏感的重要性漏感是如何形成的呢？紧密绕制，且绕满⼀周的环形线圈，即使没有磁芯，其所有磁通都集中在线圈“芯”内。

但是，如果环形线圈没有绕满⼀周，或者绕制不紧密，那么磁通就会从芯中泄漏出来。

这种效应与线匝间的相对距离和螺旋管芯体的磁导率成正⽐。

共模扼流圈有两个绕组，这两个绕组被设计成使它们所流过的电流沿线圈芯传导时⽅向相反，从⽽使磁场为0。

如果为了安全起见，芯体上的线圈不是双线绕制，这样两个绕组之间就有相当⼤的间隙，⾃然就引起磁通“泄漏”，这即是说，磁场在所关⼼的各个点上并⾮真正为0。

共模扼流圈的漏感是差模电感。

事实上，与差模有关的磁通必须在某点上离开芯体，换句话说，磁通在芯体外部形成闭合回路，⽽不仅仅只局限在环形芯体内。

如果芯体具有差模电感，那么，差模电流就会使芯体内的磁通发⽣偏离零点，如果偏离太⼤，芯体便会发⽣磁饱和现象，使共模电感基本与⽆磁芯的电感⼀样。

结果，共模辐射的强度就如同电路中没有扼流圈⼀样。

差模电流在共模环形线圈中引起的磁通偏离可由下式得出：式中，是芯体中的磁通变化量，Ldm是测得的差模电感，是差模峰值电流，n为共模线圈的匝数。

由于可以通过控制B总，使之⼩于B饱和，从⽽防⽌芯体发⽣磁饱和现象，有以下法则：式中，是差模峰值电流，Bmax是磁通量的最⼤偏离，n是线圈的匝数，A是环形线圈的横截⾯积。

Ldm是线圈的差模电感。

共模扼流圈的差模电感可以按如下⽅法测得：将其⼀引腿两端短接，然后测量另外两腿间的电感，其⽰值即为共模扼流圈的差模电感。

初识共模电感共模电感(Common mode Choke)，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。

小知识：EMI(Electro Magnetic Interference，电磁干扰)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，不但影响其他的电子设备正常工作，还对人体有害。

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PC B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.如果板卡产生的共模电流不经过衰减过滤(尤其是像USB和IEEE 1394接口这种高速接口走线上的共模电流)，那么共模干扰电流就很容易通过接口数据线产生电磁辐射——在线缆中因共模电流而产生的共模辐射。

美国FCC、国际无线电干扰特别委员会的CISPR22以及我国的GB9254等标准规范等都对信息技术设备通信端口的共模传导干扰和辐射发射有相关的限制要求。

为了消除信号线上输入的干扰信号及感应的各种干扰，我们必须合理安排滤波电路来过滤共模和串模的干扰，共模电感就是滤波电路中的一个组成部分。

图2 图3共模电感实质上是一个双向滤波器：一方面要滤除信号线上共模电磁干扰，另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰，避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

EMI和共模电感首先是共模干扰和差模干扰的概念。

差模干扰：差模干扰是指存在于任何两条供电线或输出线之间的射频噪声分量。

在离线开关电源中，是指输出线的正极和负极两条线之间的干扰，干扰电压与供电线输入或输出电压串联而起作用。

共模干扰：共模干扰是存在于任何或全部供电线或输出线与公共地平面（机壳、箱或接地返回线）中间的射频噪声分量的干扰。

图中：C105\C106\C102\C103为Y电容，L1为共模扼流圈（共模电感）：主要针对共模噪声。

对于Y电容，选型面Y太窄，基本是没有选的。

一般是2个或者4个。

容值大小的选型也不多，主要考虑电源的漏电流，在漏电流允许的情况下越大EMI越好。

共模扼流圈：用高磁导率值，可以使得体积更小，圈数更少。

现在磁导率为10000的材料已经很成熟了。

这个值，取mH级别的。

百瓦级别的电源，几个mH,或者10mH 左右。

共模扼流圈取值 1.5－5 mH，差模扼流圈取值为10－50uH；。

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。

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。