共模电感与差模电感的区别
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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。
共模差模电感
共模电感和差模电感是两种不同类型的电感,它们在电路中的作用和应用有所不同。
1.共模电感:由于同一铁心上绕有主线圈和一匝线圈,因此,当有电流流过时,两线圈同时产生磁场。
主线圈对共模电流具有较大电感,而匝线圈对差模电流几乎没有作用。
在电力系统中,因高压电等外界干扰源的流入而影响测量、信号设备等问题常有发生。
为抑制这些干扰,在信号线或电源线上加装共模电感,使两者产生的磁场相互抵消,以消除外部干扰的影响。
2.差模电感:在电路中,差模电流主要在信号线或电源线中流动,而共模电流则主要在外部干扰源中流动。
差模电感用于过滤和阻止这些差模电流的干扰,将其滤除或减少到可接受的范围内。
由于磁芯与两个线圈完全相对闭合,使得电感量达到最大化。
同时,其闭合结构可让低频或直流通过,对交流电或高频起到的阻止作用。
总结来说,共模电感主要用于抑制外部干扰源的影响,而差模电感则主要用于过滤和阻止差模电流的干扰。
在电路设计中,根据需要选择不同类型的电感器以优化电路性能。
共模电感的原理共模电感,也称为差模电感,是一种电感元件,主要用于抑制电路中的共模干扰信号。
在电路中,共模幅度大于差模幅度的信号往往会引起电磁干扰。
共模电感能够通过特殊的结构和电磁设计,在电路中提供一个高阻抗的路径,从而将共模噪声电流抑制在较低的水平上。
共模电感的原理主要包括差模信号和共模信号的概念、电感的电磁感应和磁链的产生以及共模电感的结构设计。
差模信号是电路中两个输入信号的差值,而共模信号是两个输入信号的总和。
在差分信号的输入下,两个信号同时变化,但变化大小相等、方向相反。
而在共模信号的输入下,两个信号同时变化,变化大小相等、方向相同。
共模电感的主要作用就是对抗共模信号。
电感是一种储存电能的元件,其主要原理是通过磁链的建立和崩溃来储存和释放能量。
在共模电感中,差模信号和共模信号产生的磁链分别通过磁芯构成的磁通回路流过。
由于共模信号是两个信号的总和,在磁链上产生的总磁通也是差模磁通和共模磁通之和。
共模电感的结构设计决定了其抑制共模信号的能力。
一种常见的结构设计是采用对称的绕组,即两个线圈在同一个铁芯上并列布置。
这种设计可以使得两个线圈的磁链可同时通过磁芯建立,并能抵消共模信号的磁链。
此外,共模电感的绕组材料也起到了重要的作用。
一般情况下,铁氧体和磁性材料是常用的绕组材料。
这些绕组材料能够提高磁链的传导效果,从而提高电流在电感中的储存和释放效果。
在实际应用中,共模电感主要应用于抗干扰和滤波电路中。
共模电感可以有效地抑制电路中的共模干扰信号,提高电路的抗干扰能力。
同时,共模电感还可以用于滤波电路中,通过选择合适的工作频率和阻抗特性,实现对特定频率的信号进行滤波和衰减。
总之,共模电感是一种通过特殊的结构和设计,在电路中提供高阻抗路径,抑制共模噪声电流的电感元件。
它利用差模信号和共模信号的不同特性,通过电感的电磁感应和设计结构,实现对共模信号的抑制和滤波。
共模电感在电子电路中具有广泛的应用,能够提高电路的抗干扰能力,保证信号的质量和稳定性。
USB共模电感和差模阻抗引言USB(Universal Serial Bus)是一种用于连接计算机和外部设备的通用接口标准。
在USB接口中,共模电感和差模阻抗是两个重要的参数,对于USB的性能和稳定性起着重要作用。
本文将详细介绍USB共模电感和差模阻抗的概念、特性以及其在USB接口中的作用。
USB共模电感共模电感是指在USB接口中用于抑制共模干扰的电感元件。
共模干扰是指通过共模信号线(如地线)传播的电磁干扰。
USB共模电感的作用是通过阻抗匹配和滤波的方式,将共模干扰信号尽可能地抑制在接口内部,以保证USB信号的稳定性和可靠性。
USB共模电感通常采用线圈形式,由绕组和磁芯组成。
绕组中的线圈通过电感耦合的方式,起到阻抗匹配和滤波的作用。
磁芯则用于增加电感的感应效果,提高共模电感的性能。
USB共模电感的特性主要包括电感值、频率响应和直流电阻。
电感值决定了共模电感对共模干扰信号的抑制能力,通常以亨利(H)为单位。
频率响应描述了共模电感在不同频率下的阻抗特性,常用的指标是频率响应曲线。
直流电阻则表示了共模电感在直流电路中的电阻值,对于USB信号的传输没有实质性影响。
USB差模阻抗差模阻抗是指在USB接口中用于匹配差模信号的阻抗。
差模信号是指通过差模信号线(如数据线)传播的电信号,用于传输实际数据。
USB差模阻抗的作用是保证差模信号的传输质量,避免信号的失真和损耗。
USB差模阻抗通常采用传输线的形式,由导体和绝缘层组成。
导体用于传输差模信号,绝缘层则用于隔离和保护导体。
差模阻抗的大小取决于导体的几何形状、材料特性和绝缘层的介电常数等因素。
USB差模阻抗的特性主要包括阻抗值、频率响应和传输损耗。
阻抗值决定了差模阻抗对差模信号的匹配程度,通常以欧姆(Ω)为单位。
频率响应描述了差模阻抗在不同频率下的阻抗特性,常用的指标是频率响应曲线。
传输损耗表示了差模信号在传输过程中的信号衰减程度,对于USB信号的传输质量有重要影响。
共模电感与差模电感一、共模电感与差模电感共模电感和差模电感都是抗电磁干扰有效的元器件之一,广泛应用于各种滤波器、开关电源等产品,但是共模电感是用来抑制共模干扰,而差模电感是用来抑制差模干扰,两种都是比较重要的滤波电感。
二、共模电感和差模电感识别虽然两种电感都是滤波电感,但是作用不一样也就决定了外观以及绕线方式会有所不一样,对于共模电感,它是绕在同一铁心上,并且两个绕组的线圈直径和圈数一样,但是绕向方向相反,一组线圈有两个引脚,因此共模电感会有4个引脚;而差模电感则是绕在一个铁心上并且只有一个线圈,因此它只有2个引脚,因此可从引脚数量来区分共模电感和差模电感。
如下图三、共模电感和差模电感应用如下图是某EMI滤波电路部分电路图,其中L1是共模电感,它有1-4总共四个引脚,而L2和L3是差模电感,它分别有1-2两个引脚,可以看出差模电感经过交流电源电流,这种差模电感能够耐很大的交流电流,一般成对出现。
共模电感(Common mode Choke),也bai叫共模扼du流圈,常用zhi于电脑的开关电源中过滤共dao模的电磁zhuan干扰信号。
在板卡shu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。
差模电感(DM inductor)必须流过交流电源电流,一般是采用μ值较低的铁粉芯(Iron powdercore),由于μ值较低所以感值较低,典型值是数十uH 到数百uH 之间。
二者的区别来说:共模电感是绕在同一铁心上的圈数相等、导线直径相等、绕向相反的两组线圈。
差模电感是绕在一个铁心上的一个线圈。
共模电感的特点是:由于同一铁心上的两组线圈的绕向相反,所以铁心不怕饱和。
市场上用的最多的磁芯材料是高导铁氧体材料。
差模电感的特点是应用在大电流的场合。
由于一个铁心上绕的一个线圈,当流进线圈的电源增大时,线圈中的铁心会饱和,因此市场上用的最多的铁心材料是金属粉心材料。
特别是铁粉心材料(由于价格便宜)。
共模电感的电感量正公差共模电感是指在共模模式下,两个线圈之间的互感作用。
它是电路中一种常见的元件,常被用于抑制共模干扰。
首先,我们来明确一下什么是共模模式和差模模式。
在电路中,两个线圈之间的互感作用会导致两个信号的耦合。
如果信号的方向和幅度相同,则为共模模式;如果方向和幅度相反,则为差模模式。
而共模电感就是用来抑制共模模式下的干扰信号。
共模电感常见于电子设备中的滤波器和抑制干扰的电路中。
共模干扰是电路中常见的问题,特别是在高频信号传输和高速数字信号传输中。
共模电感的作用就是通过引入额外的电感来提高信号的共模抑制能力,从而减少共模干扰。
在实际应用中,共模电感的电感量需要满足一定的准确性要求。
正公差是指电感量的实际测量值与标称值之间的偏差为正值。
正公差的存在是为了确保电感量在一定的范围内,满足设计要求。
常见的共模电感的正公差范围为±10%。
这意味着在测量共模电感时,其实际值可以比标称值大10%,也可以比标称值小10%。
这种正公差的设计是为了保证电感量在一定的容限内,不会对电路的性能产生明显的影响。
在选择共模电感时,正公差需要根据具体的要求和应用场景来确定。
对于一些对共模抑制要求较高的电路,可以选择具有较小的正公差的共模电感,以确保共模抑制的效果。
而对于一些对共模抑制要求相对较低的电路,选择具有较大正公差的共模电感也可以满足需求,并且能够降低成本。
共模电感的正公差与负公差相比,更适合用于抑制共模干扰。
因为正公差能够提高共模电感的电感量,增加抑制共模干扰的效果。
而负公差则会减小电感量,可能无法满足设计要求。
总结一下,共模电感的电感量正公差是为了保证电感量在一定的容限内,满足设计要求。
正公差的选择需要根据具体的应用场景和要求来确定。
合理选择正公差能够提高共模电感的抑制能力,减少共模干扰的影响。
电源模块中的共模電感共模电感是电源模块中的一个重要元件,用于过滤和抑制共模干扰。
在回答你的问题之前,我先解释一下共模干扰是什么。
1. 什么是共模干扰共模干扰是指在信号传输过程中,信号源与接收器之间的共同模式噪声或干扰。
通常,信号传输存在两种模式:差模模式和共模模式。
差模模式是指信号源的两个输出端具有相反的电压或电流,而共模模式是指信号源的两个输出端具有相同的电压或电流。
共模干扰就是指信号传输中的共模模式干扰。
2. 共模电感的作用是什么共模电感主要用于抑制和过滤共模干扰。
当电源模块输出的信号中存在共模干扰时,共模电感可以通过自身的电感特性,提供一个阻抗对共模干扰进行抑制。
共模电感的特性使得它对差模信号的传输影响较小,而对共模信号的传输有较高的阻抗。
3. 共模电感的工作原理是什么共模电感是通过自感效应来工作的。
它是由一个绕制成线圈的导体构成,通过电流流过线圈时,会产生一个磁场。
当信号中存在共模干扰时,共模干扰电流也会通过共模电感,导致在线圈中产生一个磁场。
这个磁场与共模干扰电流方向相反,从而产生一个反向的电动势,形成一个阻抗,从而抑制共模干扰的传输。
4. 共模电感的参数和选择要点是什么在选择共模电感时,一般需要考虑以下几个参数和要点:- 电感值:电感值决定了共模电感对共模干扰的抑制程度。
一般来说,电感值越大,对共模干扰的抑制越明显。
但是要根据实际应用需求选择合适的电感值,过大的电感值可能会引入其他问题。
- 额定电流:共模电感需要能够承受信号传输过程中的额定电流。
因此,在选择共模电感时需要根据应用的电流需求来确定。
- 封装形式:共模电感有不同的封装形式,如片式、芯式等。
选择合适的封装形式可以方便安装和布局。
- 频率范围:共模电感的频率响应范围也是需要考虑的因素。
不同频率范围内的共模干扰需要选择合适的共模电感来进行抑制。
总结:共模电感是电源模块中用于抑制和过滤共模干扰的重要元件。
它通过自身的电感特性和自感效应,提供一个阻抗对共模干扰进行抑制。
差模电感工字电感差模电感和工字电感是电感器件中常见的两种类型。
它们在电路中起到了很重要的作用,有助于滤波、隔离和传输信号。
下面将分别介绍差模电感和工字电感的特点和应用。
差模电感是一种特殊的电感器件,它具有两个绕组,分别用于接收和传输差分信号。
差模电感的主要作用是隔离和抑制共模干扰信号,提高信号的传输质量。
差模电感通常由两个线圈组成,它们之间通过磁场耦合实现信号的传递。
差模电感在音频和通信系统中广泛应用,可以有效地滤除传输线上的噪声和干扰。
工字电感是一种结构独特的电感器件,它的线圈形状类似于一个“工”字。
工字电感由于其独特的结构形式,在电路中具有较高的电感值和较低的电阻值,能够有效地滤波和隔离信号。
工字电感通常由多个绕组组成,通过线圈之间的磁场耦合实现信号的传输和隔离。
工字电感在电源和电路滤波中广泛应用,可以有效地抑制高频噪声和干扰信号。
差模电感和工字电感在电路中的应用具有一些相似之处,例如都可以用于滤波和隔离信号。
然而,它们也有一些不同之处。
差模电感主要用于差分信号的传输和隔离,而工字电感则主要用于滤波和隔离信号。
差模电感通常具有较高的电感值和较低的电阻值,可以提供较好的传输性能。
而工字电感则具有较高的电感值和较低的电阻值,可以提供较好的滤波效果。
差模电感和工字电感的结构也存在一些差异。
差模电感通常由两个线圈组成,通过磁场耦合实现信号的传输。
而工字电感则常由多个绕组组成,通过线圈之间的磁场耦合实现信号的传输。
差模电感和工字电感在实际应用中的选择也有一些区别。
差模电感适用于需要传输差分信号且要求较好传输质量的场合,如音频和通信系统。
而工字电感适用于需要滤波和隔离信号的场合,如电源和电路滤波。
差模电感和工字电感是电感器件中常见的两种类型。
它们在电路中具有重要的作用,可以用于滤波、隔离和传输信号。
差模电感主要用于差分信号的传输和隔离,而工字电感主要用于滤波和隔离信号。
它们的选择和应用需根据具体的电路要求进行考虑,以达到最佳的信号处理效果。
共模与差模虽然我们在学习模电时经常提到关于共模和差模两个知识点,但是有时候总无法与实际电路结合起来,搞不清楚为什么要去抑制共模,为什么电平输入时一定会带入共模信号。
特此在摘录网上大侠们的知识论点,争取把这个问题弄清楚。
共模信号与差模信号最简单理解,共模信号和差模信号是指差动放大器双端输入时的输入信号。
共模信号:双端输入时,两个信号相同。
差模信号:双端输入时,两个信号的相位相差180度。
任何两个信号都可以分解为共模信号和差模信号。
设两路的输入信号分别为: A,B.m,n分别为输入信号A,B的共模信号成分和差模信号成分。
输入信号A,B可分别表示为:A=m+n;B=m-n则输入信号A,B可以看成一个共模信号 m 和差模信号 n 的合成。
其中m=(A+B)/2;n=(A-B)/2。
我们需要的是整个有意义的“输入信号”,要把两个输入端看作“整体”。
就像初中时平面坐标需要用 x,y 两个数表示,而到了高中或大学就只要用一个“数”v,但这个 v 是由 x,y 两个数构成的“向量”……而共模、差模正是“输入信号”整体的属性,差分输入可以表示为vi = (vi+, vi-)也可以表示为vi = (vic, vid)c 表示共模,d 表示差模。
两种描述是完全等价的。
只不过换了一个认识角度,就像几何学里的坐标变换,同一个点在不同坐标系中的坐标值不同,但始终是同一个点。
运放的共模输入范围:器件(运放、仪放……)保持正常放大功能(保持一定共模抑制比 CMRR)条件下允许的共模信号的范围。
显然,不存在“某一端”上的共模电压的问题。
但“某一端”也一样存在输入电压范围问题。
而且这个范围等于共模输入电压范围。
道理很简单:运放正常工作时两输入端是虚短的,单端输入电压范围与共模输入电压范围几乎是一回事。
对其它放大器,共模输入电压跟单端输入电压范围就有区别了。
例如对于仪放,差分输入不是0,实际工作时的共模输入电压范围就要小于单端输入电压范围了。
差模电感工字电感
差模电感和工字电感都是电子电路中常见的电感元件,它们的结构和应用不同。
差模电感主要用于差分信号的传输和滤波,而工字电感则常用于电源滤波、电路隔离和信号转换等领域。
差模电感通常由两个相邻的同向线圈组成,中间隔着一个铁芯或空气间隙。
两个线圈电流方向相反,因此产生的磁场也相反,从而实现对差分信号的传输和滤波。
差模电感在微处理器、音频信号处理器、功率放大器等电路中得到广泛应用。
工字电感的结构类似于字母”工“,通常由三个同向线圈组成,中间的线圈经常是细线,外面两个线圈则是厚线。
工字电感具有较高的电感值、低的电阻和良好的磁屏蔽性能,被广泛应用于电源滤波器、直流电-直流电转换器、电动机驱动器、光伏逆变器等领域。
总的来说,差模电感和工字电感在不同的电子电路中发挥着重要的作用,它们的选择和应用需要根据具体的电路设计和要求进行权衡。
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差模电感1. 概述差模电感(common mode inductor),又称共模电感或差模滤波电感,是一种常用于抑制差模噪音的电子元件。
在现代电子系统中,高频差模干扰已成为一个严重的问题,而差模电感则可以对这种差模干扰进行有效抑制。
差模电感主要用于滤除差模信号,将差模信号从共模信号中分离出来,以保证系统的正常工作。
2. 差模干扰的产生原因差模干扰是指在通信或电子系统中,由于外界干扰电路而产生的噪声信号。
差模干扰通常是由于信号传输线上的电源线、信号线以及地线之间的互感和电容而导致的。
这种干扰信号的频率通常较高,会对电子系统的正常工作产生不良影响,因此需要使用差模电感来抑制这种干扰信号。
3. 差模电感的工作原理差模电感是通过在电路中引入一个差模电路来实现对差模干扰的抑制。
差模电路由两个同样的线圈组成,它们同时连接在电路的输入和输出两端,分别称为正输出点和负输出点。
通过改变这两个线圈之间的互感系数和电流大小,可以有效地抑制差模干扰信号。
当差模干扰信号通过差模电感时,差模电感将会产生一个大小相同的但方向相反的差模磁场,从而抵消干扰信号。
这样,只有差模信号能够通过差模电感,而共模信号则被滤除。
因此,差模电感可以将差模信号与共模信号有效分离,从而保证系统的正常工作。
4. 差模电感的应用差模电感是一种重要的电子元件,在许多电子系统中都有广泛的应用。
以下是差模电感的一些常见应用场景:4.1 通信系统在通信系统中,由于信号传输线上存在多条电源线、信号线和地线,差模干扰很容易产生。
而差模电感可以用来抑制这种差模干扰,确保通信信号的质量和可靠性。
4.2 数据传输线在数据传输线中,由于信号频率较高,差模干扰往往更加明显。
因此,差模电感在数据传输线中的应用非常重要,可以有效地滤除差模干扰,提高数据传输的可靠性。
4.3 电源管理在电源管理电路中,差模电感可以用来抑制电源中的共模噪声。
共模噪声是直流电源中的干扰信号,通过使用差模电感可以将共模噪声滤除,提高电源的稳定性和可靠性。
最近一直对运放的共模电压和差模电压有些搞不清楚,网上搜了搜,摘录一些经典!共模信号和差模信号是指差动放大器双端输入时的输入信号。
共模信号:双端输入时,两个信号相同。
差模信号:双端输入时,两个信号的相位相差180度。
任何两个信号都可以分解为共模信号和差模信号。
设两路的输入信号分别为:A,B.m,n分别为输入信号A,B的共模信号成分和差模信号成分。
输入信号A,B可分别表示为:A=m+n;B=m-n则输入信号A,B可以看成一个共模信号m 和差模信号n 的合成。
其中m=(A+B)/2;n=(A-B)/2。
差动放大器将两个信号作差,作为输出信号。
则输出的信号为A-B,与原先两个信号中的共模信号和差模信号比较,可以发现:共模信号m=(A+B)/2不见了,而差模信号n=(A-B)/2得到两倍的放大。
这就是差模放大器的工作原理。
我们需要的是整个有意义的“输入信号”,要把两个输入端看作“整体”。
就像初中时平面坐标需要用x,y 两个数表示,而到了高中或大学就只要用一个“数”v,但这个v 是由x,y 两个数构成的“向量”……而共模、差模正是“输入信号”整体的属性,差分输入可以表示为vi = (vi+, vi-)也可以表示为vi = (vic, vid)c 表示共模,d 表示差模。
两种描述是完全等价的。
只不过换了一个认识角度,就像几何学里的坐标变换,同一个点在不同坐标系中的坐标值不同,但始终是同一个点。
运放的共模输入范围:器件(运放、仪放……)保持正常放大功能(保持一定共模抑制比CMRR)条件下允许的共模信号的范围。
显然,不存在“某一端”上的共模电压的问题。
但“某一端”也一样存在输入电压范围问题。
而且这个范围等于共模输入电压范围。
道理很简单:运放正常工作时两输入端是虚短的,单端输入电压范围与共模输入电压范围几乎是一回事。
对其它放大器,共模输入电压跟单端输入电压范围就有区别了。
例如对于仪放,差分输入不是0,实际工作时的共模输入电压范围就要小于单端输入电压范围了。
电路基础知识之什么是共模电感/共模信号/差分信
号?
共模扼流圈(Common Mode Choke),也叫共模电感,是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。
常用于过滤共模的电磁干扰,抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射,提高系统的EMC,在实际应用中一般是在差分的信号线上加共模电感。
共模干扰,差模干扰
要明白共模电感的应用就得先明白什幺是共模干扰,差模干扰。
共模和差模都是一个相对量,共模是指两个信号A,B相对于参考点(GND)的电势,差模是指A,B之间的相对值。
共模干扰是指两个信号线对地的干扰,如果环境对两个信号线对地之。
共模电感计算共模电感是电子电路中常用的一种电感元件,它具有很多特殊的性质和应用。
本文将介绍共模电感的原理、特点和应用,并对其计算方法进行详细阐述。
我们来了解一下什么是共模电感。
共模电感又称为同相电感,是指在电子电路中两个导线中的电流以相同方向同时通过时,它们所激发的磁场会相互耦合形成一个电感。
与之相对的是差模电感,即当两个导线中的电流以相反方向通过时,它们所激发的磁场会相互抵消。
共模电感具有很多特点。
首先,共模电感能够有效抑制共模噪声。
在电子电路中,由于各种原因,会产生一些共模噪声信号,对正常的信号传输和处理造成干扰。
而通过引入共模电感,可以将这些共模噪声信号有效地滤除,提高信号的质量和可靠性。
共模电感可以提高信号的传输速度和稳定性。
在高速信号传输中,由于信号的频率较高,容易受到电磁干扰的影响,导致信号的失真和波形的不稳定。
而通过使用共模电感,可以有效地抑制这些电磁干扰,提高信号的传输速度和稳定性。
共模电感的计算方法主要有两种:一种是根据电感的公式进行计算,另一种是通过实验测量得到。
根据电感的公式,共模电感的计算公式为Lcm = M / k,其中Lcm表示共模电感,M表示耦合系数,k表示互感系数。
耦合系数和互感系数可以通过理论计算或实验测量得到。
在实际应用中,根据具体的电路要求和设计参数,可以选择合适的共模电感进行设计和计算。
共模电感在电子电路中有着广泛的应用。
首先,它常用于信号传输线路中,用于抑制共模噪声和提高信号的质量和可靠性。
其次,它还常用于功率电子器件和电源电路中,用于提高功率转换效率和减小电磁干扰。
此外,共模电感还常用于滤波电路、放大电路和调理电路等领域。
共模电感是电子电路中一种重要的电感元件,它具有抑制共模噪声、提高信号传输速度和稳定性等特点,广泛应用于各个领域。
在设计和计算共模电感时,需要根据具体的电路要求和设计参数,选择合适的计算方法和公式进行计算。
通过合理使用共模电感,可以提高电子电路的性能和可靠性,满足各种应用需求。
开关电源输入:共模电感,X电容,Y电容,差模电感理论计算引言在开关电源中,EMI滤波器对共模和差模传导噪声的抑制起着显著的作用。
在研究滤波器原理的基础上,探讨了一种对共模、差模信号进行独立分析,分别建模的方法,最后基于此提出了一种EMI滤波器的设计程序。
高频开关电源由于其在体积、重量、功率密度、效率等方面的诸多优点,已经被广泛地应用于工业、国防、家电产品等各个领域。
在开关电源应用于交流电网的场合,整流电路往往导致输入电流的断续,这除了大大降低输入功率因数外,还增加了大量高次谐波。
同时,开关电源中功率开关管的高速开关动作(从几十kHz到数MHz),形成了EMI(electromagnetic interference)骚扰源。
从已发表的开关电源论文可知,在开关电源中主要存在的干扰形式是传导干扰和近场辐射干扰,传导干扰还会注入电网,干扰接入电网的其他设备。
减少传导干扰的方法有很多,诸如合理铺设地线,采取星型铺地,避免环形地线,尽可能减少公共阻抗;设计合理的缓冲电路;减少电路杂散电容等。
除此之外,可以利用EMI滤波器衰减电网与开关电源对彼此的噪声干扰。
EMI骚扰通常难以精确描述,滤波器的设计通常是通过反复迭代,计算制作以求逐步逼近设计要求。
本文从EMI滤波原理入手,分别通过对其共模和差模噪声模型的分析,给出实际工作中设计滤波器的方法,并分步骤给出设计实例。
1、EMI滤波器设计原理在开关电源中,主要的EMI骚扰源是功率半导体器件开关动作产生的dv/dt和di/dt,因而电磁发射EME(Electromagnetic Emission)通常是宽带的噪声信号,其频率范围从开关工作频率到几MHz。
所以,传导型电磁环境(EME)的测量,正如很多国际和国家标准所规定,频率范围在0.15~30MHz。
设计EMI滤波器,就是要对开关频率及其高次谐波的噪声给予足够的衰减。
基于上述标准,通常情况下只要考虑将频率高于150kHz的EME衰减至合理范围内即可。
共模电感计算公式共模电感计算公式电感是一种重要的电子元件,在电子电路中起到了很大的作用。
共模电感也是一种常用的电感之一。
在电子电路系统中,共模电感常常会产生一些干扰,因此如何计算共模电感的数值十分重要。
1. 什么是共模电感共模电感是指具有共模电阻的电感,是对于共模电压信号进行隔离的一种被动元件。
共模电感通常包含两个线圈,由于线圈的磁感应强度并不等同,因此会出现磁通不平衡,进而导致共模电压的产生。
此时,如果正确地使用共模电感,就能够有效降低共模电压的干扰。
2. 共模电感的特点(1)共模电感的电感量不同于差模电感,虽然共模电感和差模电感具有相似的外形,但它们的性质是不一样的。
(2)共模电感可以有效地隔离电路中的共模干扰,起到了保护电子器件的作用。
(3)共模电感的损耗通常较小,能够保证电子系统的良好运转。
3. 共模电感的电路模型共模电感的电路模型主要包括线圈、磁芯和磁通闭合路径。
其中,线圈是构成共模电感的重要组成部分,它可以分为共模线圈和差模线圈。
共模电感中两个线圈通常采用对称的排列方式,以便保证它们在磁通分布上的平衡。
4. 共模电感的计算公式(1)计算共模电感的公式如下:Lcm=Kμ×N^2×S/l其中,Lcm表示共模电感数值,Kμ为磁芯常数,N为线圈的匝数,S为线圈的平面面积,l为线圈长度。
(2)在计算共模电感时,我们还需要注意以下两点:①需要根据具体电路的特点,选择合适的电感公式。
如果共模电感的特点较为复杂,我们需要结合实际情况,采用多项式拟合等计算方法。
②在计算共模电感时,需要充分考虑极值情况,并结合具体电路的要求进行计算,以便得到更加准确的数据。
5. 结语共模电感是一种非常重要的电子元件,在电子电路中具有很大的作用。
合理计算和使用共模电感,可以在电子系统中有效隔离共模干扰,保护电子器件的良好运转。
在实际操作中,需要结合电路特点,选择合适的电感计算方法,并严格遵守计算步骤,以便得到更加准确的数据。
差模电感和功率电感
差模电感和功率电感是两种不同类型的电感元件。
差模电感是指一种可以将信号分为共模和差模两种的电感元件。
它通常用于滤除一些不需要的干扰或杂波信号,例如来自电源或其他外部干扰源的信号。
差模电感的特点在于其两个线圈(也称为双线圈电感器)之间有一个中心点,可以将信号分成共模和差模信号。
共模信号是指两个信号线上的信号相同,而差模信号则是指两个信号之间的差异。
差模电感通常用于接收器、放大器、滤波器等电路中。
功率电感则是一种用于控制电流的电感元件。
它通常用于直流电流电路中,以限制电流的变化速率。
功率电感的大小和输出功率直接相关,与差模电感不同,它不需要将信号分成共模和差模。
功率电感通常用于电源开关、电机驱动器和变换器等应用中。
共模电感与差模电感的区别
电源滤波器的设计通常可从共模和差模两方面来思索。
共模滤波器最紧要的局部就是共模扼流圈,与差模扼流圈相比,共模扼流圈的一个明显长处在于它的电感值极高,并且体积又小,设计共模扼流圈时要思索的一个紧要Issue(问题)是它的漏感,也就是差模电感。
通常,计算漏感的方法是假定它为共模电感的1%,实践上漏感为共模电感的0.5% ~4%之间。
在设计最优功能的扼流圈时,这个误差的影响能够是不容无视的。
漏感的紧要性
漏感是如何构成的呢?严密绕制,且绕满一周的环形线圈,即便没有磁芯,其全部磁通都集中在线圈“芯”内。
但是,假如环形线圈没有绕满一周,或许绕制不严密,那么磁通就会从芯中走漏出来。
这种效应与线匝间的绝对间隔和螺旋管芯体的磁导率成反比。
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。
假如为了平安起见,芯体上的线圈不是双线绕制,这样两个绕组之间就有十分大的间隙,自然就引发磁通“走漏”,这即是说,磁场在所关怀的各个点上并非真正为0。
共模扼流圈的漏感是差模电感。
现实上,与差模有关的磁通必需在某点上分开芯体,换句话说,磁通在芯体内部构成闭合回路,而不只仅只局限在环形芯体内。
假如芯体具有差模电感,那么,差模电流就会使芯体内的磁通出现偏离零点,假如偏离太大,芯体便会出现磁饱和景象,使共模电感根本与无磁芯的电感一样。
后果,共模辐射的强度就好像电路中没有扼流圈一样。
差模电流在共模环形线圈中引发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。
由于能够经过控制B总,使之小于B饱和,从而避免芯体出现磁饱和景象,有以下规律: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能够按如下办法测得:将其一引腿两端短接,接着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。
共模扼流圈综述
滤波器设计时,假定共模与差模这两局部是彼此独立的。
但是,这两局部并非真正独立,由于共模扼流圈能够提供十分大的差模电感。
这局部差模电感可由分立的差模电感来模仿。
为了应用差模电感,在滤波器的设计进程中,共模与差模不应一同实行,而应该依据一定的顺序来做。
首先,应该测量共模噪声并将其滤除掉。
采用差模抑制网络(Differential Mode Rejection NETWORK),能够将差模成分消弭,因而就
能够间接测量共模噪声了。
假如设计的共模滤波器要一同使差模噪声不超越允许领域,那么就应测量共模与差模的混合噪声。
由于已知共模成分在噪声容限以下,因而超标的仅是差模成分,可用共模滤波器的差模漏感来衰减。
关于低功率电源零碎,共模扼流圈的差模电感足以处理差模辐射
Issue(问题),由于差模辐射的源阻抗较小,因而唯有极大批的电感是有用的。
虽然大批的差模电感十分有用,但太大的差模电感能够使扼流圈出现磁饱和。
可按照公式(2)作容易计算来防止磁饱和景象的出现。
用LISN原理测量共模扼流圈饱和特性的办法测量共模线圈磁芯(全体或局部)的饱和特性通常是很困难的。
经过容易的实验能够看出共模滤波器的衰减在多大水平上受由60Hz编置电流引发的电感减小量的影响。
实行此项测试需求一台示波器和一个差模抑制网络(DMRN)。
首先,用示波器来监测线电压。
按如下办法从示波器的A通道输出信号,将示波器的时刻基准置为
2ms/div,接着将触发信号加在A通道上,在交流电压到达峰值时会有线电流发生,此时滤波器效能的升级是预料中的事情。
差模抑制网络(DMRN)的输出端衔接到LISN,输入端用50的阻抗实行婚配且与示波器的B通道相连。
当共模扼流圈任务在线性区时,在输出电流动摇时期,B通道监测到的发射增长值不超越6—10DB。
图1为此测试在示波器上
显示的后果,下面的曲线为共模发射;上面的曲线为线电压。
在线电压峰值时期,桥式整流器正导游通且传送充电电流。
图1 示波器上显示的由于60Hz充电电流引发的共模扼流圈的升级假如共模扼流圈到达饱和,那么在输出浪涌增长时,发射将会增长。
假如共模扼流圈到达强饱和,发射强度与不加滤波器时的状况是一样的,也就是说很轻易到达40dB 以上。
这些实验数据可用其他办法来说明。
发射最小值(线电流为0的时分)是滤波器无偏置电流时展现出来的效果。
峰值发射与最小发射的比率,即升级因子,用来权衡线电流偏移量对滤波器实践效果的影响。
升级因子较大标明共模扼流圈磁芯整个没有失掉恰当的运用,较好的滤波器的“固有升级因子”差不多在2—4之间。
它是由两种景象发生的:第一,60Hz充电电流引发的电感减小(如上所述);第二,桥式整流器的正向及反导游通。
共模发射的等效电路由一个阻抗约为200PF的电压源、二极管阻抗和LISN的共模阻抗构成,如图2所示。
当桥式整流器正向偏置时,在源阻抗、25和LISN共模阻抗之间会发生分压景象。
当桥整流器反向偏置时,在源阻抗、整流桥反偏电容、LISN之间发生分压景象。
当二极管整流桥反向偏置电容较小时,对共模滤除有一定效果。
当整流桥正向偏置时则对共模滤除没有影响。
图2 共模辐射等效电路
由于发生了分压,固有升级因子的预期值为2左右。
实践值的变化十分大,重要取决于源阻抗和二极管整流桥反向偏置电容的实践大小。
在Flugan创造的一个电路中,恰是使用这个原理来减小镇流器的传导发射的。
用电流原理测量共模扼流圈饱和特性的办法
假如测试人员十分慎重,那么就能够采取相似
MIL-STD-461中的测试安装来检测共模扼流圈的饱和特性。
这个原理的使用如下:测试时采用两只电流探头,低频探头监测线电流,高频探头仅测量共模发射电流。
线电流监视器做为触发源。
只是,运用电流探头的一个隐患是差模电流衰减是管芯内绕组导线对称性的函数。
假如精心合理布置绕线布局的话,30DB左右的差模电流衰减是可以失掉的。
即便到达这个衰减值,测得的差模重量也能够超越预期的共模重量值。
可用如下两项技巧来处理这一Issue(问题):第一,将一只6kHz转机频率的高阶高通滤波器与示波器串联(留意使用50的终端阻抗实行婚配)。
第二,在每只10μF的电容与电源总线之直接入一根导线。
为了测量共模辐射,电流探头应夹在这些载有极小线电流的导线近旁。
共模扼流圈内存在的差模与共模磁通
为了疾速且粗浅地说明共模扼流圈的作用,可思索采用以下阐述:“共模扼流圈管芯两侧的磁场互相抵消,因而不
存在磁通使管芯饱和。
”虽然这种阐述对共模扼流圈作用的直觉叙说详细化了,但本质上并非如此。
参照以下围绕麦克斯韦方程所实行的讨论:
* 假定电流密度J发生磁场H,那么就可得出结论:左近的另一个电流不会抵消或阻拦制止磁场或许是由此而发
生的电场。
* 一样一个相邻的电流能够招致磁场途径的改动。
* 在环形共模电感的特别场所中,每条引线中的差模电流密度可假定是相等的,且方向相反。
因此由此而发生的磁场肯定在环形磁芯周边上的总和为0,而在其内部则不为0!
磁芯的作用就好象它在线圈绕组的间隙处裂为两半时
所展现出来的效果一样。
每个绕组在环形线圈一半的区域内发生磁场,意指穿过空气的磁场肯定会构成自封锁回路,下图是环形磁芯和差模电流磁路的表示图。