








共模滤波电感如何来选型呢?
为什么共模电感能防EMI要弄清楚这点,我们需要从共模电感的结构开始分析。共模电感的滤波电路,La和Lb就是共模电感线圈。这两个线圈绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同(绕制反向)。这样,当电路中的正常电流流经共模电感时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有共模电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流,达到滤波的目的。 事实上,将这个滤波电路一端接干扰源,另一端接被干扰设备,则La和C1,Lb和C2就构成两组低通滤波器,可以使线路上的共模EMI信号被控制在很低的电平上。该电路既可以抑制外部的EMI信号传入,又可以衰减线路自身工作时产生的EMI信号,能有效地降低EMI干扰强度。 选择共模电感需要注意的是所需滤波的频段,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。需要指出,当额定电流较大时,共模滤波器的线径也要相应增大,以便能承受较大的电流。此外,适当增加电感量,可改善低频衰减特性。

混成式共模电感的原理与功能:
在常规单级EMI滤波器电路中,如图一,有共模噪声滤波器(LCM、CY1与CY2)与差模噪声滤波器(LDM、CX1与CX2)分别形成”LC滤波器”衰减共模与差模噪声。共模电感通常以高导磁锰锌(Mn-Zn)铁氧体(Ferrite)制成,电感值可达1~50mH。共模电感器,如图二,由于绕线极性安排,虽然两组线圈分别流过负载电流,但铁芯内部磁力线互相抵消,一般不存在铁芯饱和的问题。常用的铁芯有环型(Toroidal)、UU型(UU-9.8、UU-10.5等)、ET型与UT型,如图三。为了获得足够的共模电感值,要尽量让两组线圈的耦合达到,所以多采用施工成本较高的环型或一体成型电感的ET与UT铁芯。 二、共模滤波器(a)环型(b)ET型(c)UU型(d)UT型: 从共模电感的工作原理与等效电路来看,如图四所示,双绕组的共模电感虽然有很好的耦合,但是还是存在漏电感,漏电感就是由漏磁通造成。这个漏电感在等效上串联在电路上,功能上与差模电感无异。所以可以说,共模电感器的漏电感可以利用来做为差模滤波器。然而如图三所示的共模电感器,由于机械结构的关系,其漏电感都很小,约莫在数mH到100mH。如果要得到更大的漏电感,只有增加匝数一途,如此一来,线径变细,电流耐受降低。要改善只有增加铁芯尺寸,当然也增加了滤波器的体积与成本。许多要求极高共模电感的应用,其实不在滤除共模噪声,而是要得到较大的漏电感当差模滤波器用,只是许多工程师不甚清楚罢了。 三、共模电感器的等效模型: 为了增加共模电感的漏电感,特殊的铁芯结构与绕线方法称为混成式共模电感器(Integratemon-modeChoke)或者称混成共模电感器(Hybrimon-modeChoke),如图五所示。这样的结构,不仅可以保留共模电感量以充分滤除共模噪声,而且其漏电感形成的差模电感可以高达数百mH,配合适当的X电容,可以有效的滤除中低频段(150kHz~3MHz)的差模信号。实验证明混成式共模电感器不仅具有很好的滤波特性,低成本与小体积更是大的优点。


