








共模电感中的工作原理:
共模滤波电感器又称共模扼流线圈(以下简称共模电感或CM.M.Choke)或LineFilter。 在开关电源中,由于整流二极管和滤波电容以及电感中的电流或电压急剧变化,产生电磁干扰源(noise),同时输入电源中也存在工频以外的高次谐波噪声,这些干扰若不加以扼制,将对负载设备或开关电源本身造成损害,因此若干国家之安规机构对电磁干扰(EMI)发射量均作出了相应的管制规定。当前开关电源的开关频率日趋高频化EMI也随之日益严重,所以开关电源中均须设置EMI滤波器,EMI滤波器需对常模及共模噪声均作出相应的抑制,以达到某一规定标准。常模滤波器负责滤出输入或输出端两根线间之差模干扰信号,共模滤波器负责滤出两条入线之共模干扰信号。 实际共模电感因其工作环境不同,又可分为M.M.CHOKE;M.M.CHOKE和SIGNALCM.M.CHOKE三种,在设计或选用时应于以区分。 二、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)共模电感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。 3)当线圈流过瞬时大电流时,磁芯不要出现饱和。 4)电感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。 在通常情况下,各位厂家们同时要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。

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。


