EMC整改中，共模電感的使用原理
區(qū)別于常見的電感有四個導線稱之為共模電感。▎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濾除共模噪聲，也就是將共模噪聲阻擋在目標電路外面。即在線路中串聯(lián)共模扼流器件。這樣做的目的是增大共?；芈返淖杩?，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)上繞上同向的一對線圈，當交變電流通過時，因為電磁感應而在線圈中產(chǎn)生磁通量。對于差模信號，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)生的差模阻抗非常小；而對于共模信號，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于差模信號的影響較小，而對共模噪聲具有很好的濾波性能。
通俗的總結(jié)：因為楞次定律（Lenz's law），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與磁鐵的固有磁場形成對抗，相互抑制，才能實現(xiàn)濾波功能。1) 共模電流通過共模線圈，磁力線方向相同，感應磁場加強，從如下圖磁力線方向可以看出—實線箭頭表示電流方向，虛線表示磁場方向
對于共模線圈或者共模電感，當共模電流流過線圈時，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)生的磁力線穿過藍色線圈，同時藍色線圈產(chǎn)生的磁力線也穿過紅色線圈，彼此相互感應。
從電感的角度來看，電感量也是成倍增加，磁鏈代表了總磁通量。對于共模電感，當磁通量是原來的2倍時，匝數(shù)沒有發(fā)生變化，電流也沒有發(fā)生變化，此時電感量增加為原來的2倍，意味著等效磁導率變?yōu)樵瓉淼?倍。
等效磁導率何以增加一倍，從下面的電感公式來看，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，因此也沒有改變，唯一就是磁導率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時，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，共模感抗也會成倍增加，因而對共模信號有良好的濾波作用，也就是將共模信號用大阻抗阻擋，不讓其通過共模電感，即不讓此信號傳輸?shù)诫娐返南乱患?，如下是電感產(chǎn)生的感抗ZL。
所以，共模電感在共模電流通過時，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，共模感抗也會成倍增加，因而對共模信號有良好的濾波作用，也就是將共模信號用大阻抗阻擋，不讓其通過共模電感，即不讓此信號傳輸?shù)诫娐返南乱患?，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，ω 是交流發(fā)電機運轉(zhuǎn)的角速度，單位為弧度/秒，f是頻率，單位為赫茲，L 是線圈電感，單位為亨利。-- End --
審核編輯 ：李倩
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