共模电感 磁珠

EMC学习总结一、关于EMC的认识：１、EMC（Electromagnetic compatibility电磁兼容性）包括EMI(Electromagnetic Interfereence电磁骚扰度)和EMS（Electromagnetic Susceptibility电磁敏感度）两部分。

２、EMC是产品可靠性的衡量标准之一。

３、产品的EMC测试通过与否直接关系到产品推广。

二、现状目前我国针对变频器、变流器的EMC的标准或者是测试检验机构目前还很少，可以说还没有出现，主要是因为这种工业级产品存在电压高，功率大，体积大等特点，不宜实施测试，不像消费类电子产品、汽车电子产品以及通讯、图像处理等产品可以很方便地测试，其测试手段也很成熟。

我们目前所提及的EMC设计，主要是产品的EMS设计，即抗扰度设计，其中最主要的还是控制部分的抗扰度，整个系统是一个低频环境（低于40M），但是在系统中存在功率很大的电磁干扰源，这些干扰源的存在，给控制电路的可靠工作带来了很大的安全隐患。

强磁场、电场的辐射使系统死机，复位，显示乱码等。

三、干扰的理论分析差模干扰和共模干扰：首先了解以下几个概念差模电流：大小相等，方向相反。

共模电流：大小相等，方向相同。

右手法则可以分析出场强加强的区域。

差模辐射：差模辐射场强与环路面积的大小成正比。

减少环路面积和环路电流和环路上的电压大小是减小差模辐射的有利方法。

共模辐射：棒天线效应产生共模辐射，减小线的长度能有效抑制共模辐射。

抗干扰和对外干扰是互逆的过程。

环路面积大可能耦合共模干扰的机会就大，双绞线或屏蔽线能有效的抑制共模信号。

对外引线越长也越容易耦合差模信号的干扰。

减少对外的引线长度，或者在电缆入口处增加差模电感或者其他的滤波措施。

系统中主要的干扰为共模干扰居多。

一般的超标频率点150K—500K为差模干扰，500K—5M差模共模共存，5M—30M共模干扰。

产生干扰的原因，根据麦克斯韦定理我们知道：能产生交变的电场，交变的电场也能产生交变的磁场，并能通过空间逐级向外辐射。

电感和磁珠的区别1、电感和磁珠都可以用于滤波，但是机理不一样。

电感滤波是将电能转化为磁能，磁能将通过两种方式影响电路：一种方式是重新转换回电能，表现为噪声；一种方式是向外部辐射，表现为EMI（电磁干扰）。

而磁珠是将电能转换为热能，不会对电路构成二次干扰。

2、电感在低频段滤波性能较好，但在50MHz以上的频段滤波性能较差；磁珠利用其电阻成分能充分地利用高频噪声，并将之转换为热能已达到彻底消除高频噪声的目的。

3、从EMC（电磁兼容）的层面说，由于磁珠能将高频噪声转换为热能，因此具有非常好的抗辐射功能，是常用的抗EMI器件，常用于用户接口信号线滤波、单板上高速时钟器件的电源滤波等。

4、电感和电容构成低通滤波器时，由于电感和电容都是储能器件，因此两者的配合可能产生自激；磁珠是耗能器件，与电容协同工作时，不会产生自激。

5、一般，电源用电感的额定电流相对较大，因此，电感常用于需要通过大电流的电源电路上，如用于电源模块滤波；而磁珠一般仅用于芯片级电源滤波（不过，目前市场上已经出现了大额定电流的磁珠）。

6、磁珠和电感都具有直流电阻，磁珠的直流电阻相对于同样滤波性能的电感更小一些，因此用于电源滤波时，磁珠上的压降更小。

另外要注意一些电感和磁珠的共同点：1）额定电流。

当电感的额定电流超过其额定电流时，电感值将迅速减小，但电感器件未必损坏；而磁珠的工作电流超过其额定电流时，将会对磁珠造成损伤。

2）直流电阻。

用于电源线路时，线路上存在一定的电流，如果电感或磁珠本身的直流电阻较大，则会产生一定压降。

因此选型中，都要求选择直流电阻小的器件。

3）频率特性曲线。

电感和磁珠的厂家资料都附有器件频率特性曲线图。

在选型中，需仔细参考这些曲线，以选择合适的器件。

应用时，注意其谐振频率。

共模电感磁珠
（实用版）
目录
1.共模电感的定义和作用
2.共模电感的特点
3.共模电感的应用领域
4.磁珠的定义和作用
5.磁珠的特点
6.磁珠的应用领域
7.共模电感和磁珠的异同
正文
共模电感，也叫共模扼流圈，是一种常用于电脑开关电源中过滤共模电磁干扰信号的元件。

它在板卡设计中也起着 EMI 滤波的作用，可以抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。

共模电感具有以下特点：在大的频率范围内有良好的衰减性能，漏感低，电感量偏差小，体积小，较少匝数可获得。

因此，它广泛应用于变频空调、平板电视、电动汽车、逆变焊机、高频电感加热、光伏、风电等领域。

磁珠，也叫磁性珠，是一种用于抑制电磁干扰的磁性元件。

它主要通过磁路反射的方式来消除共模和差模噪声，达到抑制电磁干扰的目的。

磁珠的特点是结构简单、安装方便、滤波性能好、抗干扰能力强等。

它主要应用于计算机、通信设备、家电、汽车电子、医疗设备等领域。

共模电感和磁珠在抑制电磁干扰方面都有很好的表现，但它们之间也有一些区别。

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二、EMC常用元件介绍共模电感由于EMC所面临解决问题大多是共模干扰，因此共模电感也是我们常用的有力元件之一！这里就给大家简单介绍一下共模电感的原理以及使用情况。

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。

另外选择时注意考虑差模阻抗对信号的影响，主要关注差模阻抗，特别注意高速端口。

磁珠在产品数字电路EMC设计过程中，我们常常会使用到磁珠，那么磁珠滤波地原理以及如何使用呢？铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金，这种材料具有很高的导磁率，他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。

铁氧体材料通常在高频情况下应用，因为在低频时他们主要程电感特性，使得线上的损耗很小。

在高频情况下，他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。

实际应用中，铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。

实际上，铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联，低频下电阻被电感短路，高频下电感阻抗变得相当高，以至于电流全部通过电阻。

如何抑制共模噪声
抑制共模噪声的方法多种多样，以下是一些常用的方法：
使用共模电感：共模电感是一种抑制共模噪声的有效元件，它可以将共模电流转化为差模电流，从而消除共模噪声。

在电路中串联共模扼流器件，可以增大共模回路的阻抗，从而抑制线路中的共模噪声。

使用滤波器：滤波器是一种常用的抑制共模噪声的元件，包括LC滤波器、π型滤波器等。

滤波器可以滤除特定频率的噪声，从而减小共模噪声的影响。

改变电路布局和布线：合理的电路布局和布线可以减小共模噪声的影响。

尽量缩短电路的长度，减少电路的弯曲和交叉，避免线路之间的耦合和干扰。

接地措施：良好的接地系统可以有效地抑制共模噪声。

将电路、设备或系统连接到稳定的接地层，可以减小电磁干扰和共模噪声的影响。

选用优质电源和电缆：优质的电源和电缆可以减小共模噪声的干扰。

选择低噪声、低纹波的电源，使用具有屏蔽层的电缆，可以有效地减小共模噪声的影响。

其他措施：除上述方法外，还可以采用其他一些措施来抑制共模噪声，例如：使用磁珠、电容、变压器等元件进行噪声抑制，优化电路设计，避免使用高灵敏度的设备等。

总之，抑制共模噪声需要综合考虑多种方法，根据实际情况选择合适的方法来减小共模噪声的影响。

磁珠电感的作用原理
磁珠电感是一种常见的被动电子器件，它具有非常重要的作
用和原理。

磁珠电感主要是通过磁场的耦合来实现对电流和信
号的调节和限制的。

1.电感储能：磁珠电感是由导线卷成的线圈，当通过电流时，线圈中会产生磁场。

在线圈中的磁场储存了一定的能量，当电
流改变时，磁场中的能量也会改变。

此时，磁场中的能量会转
化为电能，使得电感器具有存储和释放能量的功能。

2.阻抗匹配和电流滤波：磁珠电感在电路中起到了阻抗匹配
和信号滤波的作用。

由于线圈中存在磁场的耦合作用，当电流
通过线圈时，线圈中的磁场会产生反向电动势，并且阻碍电流
的变化。

这种反向电动势导致了线圈的电阻增加，从而使其在
电路中起到了阻抗匹配的作用。

同时，由于磁场的耦合作用，
磁珠电感还可以滤除电流中的高频噪声，使得电路中的信号更
加纯净。

3.电磁屏蔽：磁珠电感由于是由导线卷成的线圈，因此具有
较好的电磁屏蔽效果。

在电子设备中，往往伴随着复杂的电磁
辐射和干扰问题。

磁珠电感可以吸收并降低电磁辐射和噪声的
传播，从而保护其他电子器件的正常工作。

总之，磁珠电感通过磁场的耦合和储能，起到阻抗匹配、信
号滤波和电磁屏蔽的作用。

在电子电路中，它具有非常重要的
作用，广泛应用于通信、电源管理、信号处理等领域。

电子抗干扰元件（磁珠、TVS、共模扼流圈）的问题悬赏分：200 - 解决时间：2008-9-11 18:41最近趁着买芯片的时候顺便弄了一大堆磁珠，50欧，100欧和200欧的，还有1206贴片的，仍然是50，100，200欧，想用在现在的ARM7系统中，结果取值方面实在是没经验，举棋不定了...我的ARM7系统用的是ADuC7026芯片，内部频率是靠32.768K的晶振PLL了1275倍速度后到达的41.78M，那么整个电路的工作频率算是不低了吧，多少能吃到点“高频”干扰了...所以就需要加磁珠了，但也不想疯狂得加，因为据说加得多了电路板就可以拿来收听广播了（这个说法让人巨寒无比）因为我的这块板是用在工控系统里的，所以要求较高的抗干扰能力...现在需要加磁珠的地方主要有：（1）芯片电源入口，这个不知道有没有必要串进磁珠？比如这块ARM7有3处电源入口（IOVDD，VCC，AVCC）我是不是都要串磁珠呢？串多少的呢？（2）芯片模拟电源的部分我串了磁珠，取值目前用200欧的，除了流过的电流允许外我也不知道和取值50欧的有什么区别...（3）串口部分用了光耦隔离，通讯距离1米，DB9接口进来的RXD，TXD线我串了磁珠，也是200欧，同样莫名其妙（4）模拟地和数字地之间我本来串了10uH的电感，现在想用磁珠代替了，不知道行不行... （5）AD的采样通道（片内12位AD最高采样速率1M，那么有必要加磁珠么？取值？）（6）DA的输出通道（片内的4路12位DA只用来输出控制电压信号，频率超级低，有没有必要加磁珠呢？取值又是如何呢？）（7）和扩展板之间的总线扩展，用的是普通的排线，距离为15厘米，扩展线的输入输出口都为74LVC4245的5V侧信号，这里是否能加磁珠呢？还是加个小电阻？同样又是麻烦无比的取值问题..........=====================================================================另外关于TVS的问题~~现在我在系统中加了如下几处：（1）电源入口，5V的我并联了个6V的TVS（单向400W），24V的并了个30V的（单向400W），5V和24V均为78系列线性稳压器的输出（2）串口的RXD，TXD在DB9插座入口处各对地加了个15V的TVS（单向400W）。

要解决EMC问题，就要了解影响EMC的主要元器件的工作原理，本文将介绍共模电感、磁珠、以及滤波电容器的工作原理及使用情况。

一、共模电感由于EMC所面临解决问题大多是共模干扰，因此共模电感也是我们常用的有力元件之一，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。

另外选择时注意考虑差模阻抗对信号的影响，主要关注差模阻抗，特别注意高速端口。

二、磁珠在产品EMC设计过程中，我们常常会使用到磁珠，铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金，这种材料具有很高的导磁率，他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。

铁氧体材料通常在高频情况下应用，因为在低频时他们主要程电感特性，使得线上的损耗很小。

在高频情况下，他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。

实际应用中，铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。

实际上，铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联，低频下电阻被电感短路，高频下电感阻抗变得相当高，以至于电流全部通过电阻。