共模電感的使用原理

區(qū)別于常見(jiàn)的電感有四個(gè)導(dǎo)線稱之為共模電感。

▎抑制共模噪聲

抑制共模噪聲的方法多種多樣，除了從源頭去減少共模噪聲外，通常我們抑制最常用的方法就是使用共模電感來(lái)濾除共模噪聲，也就是將共模噪聲阻擋在目標(biāo)電路外面。即在線路中串聯(lián)共模扼流器件。

這樣做的目的是增大共模回路的阻抗，使得共模電流被扼流器所消耗和阻擋(反射)，從而抑制線路中的共模噪聲。

▎共模扼流器或電感的原理

若在以某種磁性材料的磁環(huán)上繞上同向的一對(duì)線圈，當(dāng)交變電流通過(guò)時(shí)，因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)而在線圈中產(chǎn)生磁通量。

對(duì)于差模信號(hào)，產(chǎn)生的磁通量大小相同、方向相反，兩者相互抵消，因而磁環(huán)產(chǎn)生的差模阻抗非常?。?/p>

而對(duì)于共模信號(hào)，產(chǎn)生的磁通量大小和方向均相同，兩者相互疊加從而使磁環(huán)產(chǎn)生了較大的共模阻抗。這一特性使得共模電感對(duì)于差模信號(hào)的影響較小，而對(duì)共模噪聲具有很好的濾波性能。通俗的總結(jié)：因?yàn)槔愦味桑↙enz'slaw），共模電感這種連接下，兩條線互感形成的磁通是同一方向。

交變電流形成的磁場(chǎng)與磁鐵的固有磁場(chǎng)形成對(duì)抗，相互抑制，才能實(shí)現(xiàn)濾波功能。

1)共模電流通過(guò)共模線圈，磁力線方向相同，感應(yīng)磁場(chǎng)加強(qiáng)，從如下圖磁力線方向可以看出—實(shí)線箭頭表示電流方向，虛線表示磁場(chǎng)方向

對(duì)于共模線圈或者共模電感，當(dāng)共模電流流過(guò)線圈時(shí)，由于磁力線方向相同，在不考慮漏感的情況下，磁通量疊加，其原理是互感。

下圖紅色線圈產(chǎn)生的磁力線穿過(guò)藍(lán)色線圈，同時(shí)藍(lán)色線圈產(chǎn)生的磁力線也穿過(guò)紅色線圈，彼此相互感應(yīng)。

從電感的角度來(lái)看，電感量也是成倍增加，磁鏈代表了總磁通量。對(duì)于共模電感，當(dāng)磁通量是原來(lái)的2倍時(shí)，匝數(shù)沒(méi)有發(fā)生變化，電流也沒(méi)有發(fā)生變化，此時(shí)電感量增加為原來(lái)的2倍，意味著等效磁導(dǎo)率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍。

等效磁導(dǎo)率何以增加一倍，從下面的電感公式來(lái)看，由于匝數(shù)N不改變、磁路和磁芯截面積由磁芯的物理尺寸決定，因此也沒(méi)有改變，唯一就是磁導(dǎo)率u增加了一倍，因而可以產(chǎn)生更多的磁通量。

所以，共模電感在共模電流通過(guò)時(shí)，工作在互感模式下。

在互感的作用下，等效電感量被成倍增加，共模感抗也會(huì)成倍增加，因而對(duì)共模信號(hào)有良好的濾波作用，也就是將共模信號(hào)用大阻抗阻擋，不讓其通過(guò)共模電感，即不讓此信號(hào)傳輸?shù)诫娐返南乱患?jí)，如下是電感產(chǎn)生的感抗ZL。

ZL=ωL

=2πfL

，ZL

就是感抗，單位為歐姆