但實際線圈繞制的不完全對稱，會導致差模漏電感的產(chǎn)生。信號電流或電源電流在兩個繞組中流過時方向相反，產(chǎn)生的磁通量相互抵消，扼流圈呈現(xiàn)低阻抗。共模噪聲電流（包括地環(huán)路引起的騷擾電流，也處稱作縱向電流）流經(jīng)兩個繞組時方向相同，產(chǎn)生的磁通量同向相加，扼流圈呈現(xiàn)高阻抗，從而起到抑制共模噪聲的作用。

 

共模電感實質(zhì)上是一個雙向濾波器：一方面要濾除信號線上共模電磁干擾，另一方面又要抑制本身不向外發(fā)出電磁干擾，避免影響同一電磁環(huán)境下其他電子設(shè)備的正常工作。

 

共模扼流圈可以傳輸差模信號，直流和頻率很低的差模信號都可以通過，而對于高頻共模噪聲則呈現(xiàn)很大的阻抗，所以它可以用來抑制共模電流騷擾。

 

扼流圈一般用在電源線輸入端。

 

工作原理

 

 

共模電感扼流圈是開關(guān)電源、變頻器、UPS電源等設(shè)備中的一個重要部分。其工作原理：當工作電流流過兩個繞向相反線圈時，產(chǎn)生兩個相互抵消的磁場H1、H2，此時工作電流主要受線圈歐姆電阻以及可忽略不計的工作頻率下小漏電感的阻尼。如果有干擾信號流過線圈時，線圈即呈現(xiàn)出高阻抗，產(chǎn)生很強的阻尼效果，達到衰減干擾信號作用。

 

共模電感的濾波電路，La和Lb就是共模電感線圈。這兩個線圈繞在同一鐵芯上，匝數(shù)和相位都相同（繞制反向）。這樣，當電路中的正常電流流經(jīng)共模電感時，電流在同相位繞制的電感線圈中產(chǎn)生反向的磁場而相互抵消，此時正常信號電流主要受線圈電阻的影響（和少量因漏感造成的阻尼）；當有共模電圖2 圖3流流經(jīng)線圈時，由于共模電流的同向性，會在線圈內(nèi)產(chǎn)生同向的磁場而增大線圈的感抗，使線圈表現(xiàn)為高阻抗，產(chǎn)生較強的阻尼效果，以此衰減共模電流，達到濾波的目的。

 

 

事實上，將這個濾波電路一端接干擾源，另一端接被干擾設(shè)備，則La和C1，Lb和C2就構(gòu)成兩組低通濾波器，可以使線路上的共模EMI信號被控制在很低的電平上。該電路既可以抑制外部的EMI信號傳入，又可以衰減線路自身工作時產(chǎn)生的EMI信號，能有效地降低EMI干擾強度。

 

國內(nèi)生產(chǎn)的一種小型共模電感，采用高頻之雜訊抑制對策，共模扼流線圈結(jié)構(gòu)，訊號不衰減，體積小、使用方便，具有平衡度佳、使用方便、高品質(zhì)等優(yōu)點。廣泛使用在雙平衡調(diào)音裝置、多頻變壓器、阻抗變壓器、平衡及不平衡轉(zhuǎn)換變壓器。。。等。

 

還有一種共模濾波器電感/EMI濾波器電感采用鐵氧體磁心，雙線并繞，雜訊抑制對策佳，高共模噪音抑制和低差模噪聲信號抑制，低差模噪聲信號抑制干擾源，在高速信號中難以變形，體積小、具有平衡度佳、使用方便、高品質(zhì)等優(yōu)點。廣泛使用在抑制電子設(shè)備EMI噪音、個人電腦及外圍設(shè)備的 USB線路、DVC、STB的IEEE1394線路、液晶顯示面板、低壓微分信號。。。等。

 

插入損耗特性

 

 

共模扼流圈插入損耗特性是由其在干擾頻譜下的阻抗特性來衡量的。

 

當頻率范圍為0.01~1MHZ時，阻抗主要取決于線圈電感L。

 

當頻率范圍為1~10MHZ時，阻抗主要取決于繞組分布電容CK。

 

當頻率范圍為》10MHZ時，阻抗與繞組電容、主回路電感、漏電感和磁芯鐵損與銅損所組成的并聯(lián)電路有關(guān)（ZS為等效阻抗）。

共模扼流圈的應(yīng)用

 

1.開關(guān)電源抑噪濾波器

 

2.電源線和信號線靜電噪音濾波器

 

3.變換器和超聲設(shè)備等輻射干擾抑制器

 

漏感和差模電感

 

對理想的電感模型而言，當線圈繞完后，所有磁通都集中在線圈的中心內(nèi)。但通常情況下環(huán)形線圈不會繞滿一周，或繞制不緊密，這樣會引起磁通的泄漏。共模電感有兩個繞組，其間有相當大的間隙，這樣就會產(chǎn)生磁通泄漏，并形成差模電感。因此，共模電感一般也具有一定的差模干擾衰減能力。

 

在濾波器的設(shè)計中，我們也可以利用漏感。如在普通的濾波器中，僅安裝一個共模電感，利用共模電感的漏感產(chǎn)生適量的差模電感，起到對差模電流的抑制作用。有時，還要人為增加共模扼流圈的漏電感，提高差模電感量，以達到更好的濾波效果。

 

磁珠

 

磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸收靜電脈沖的能力。磁珠是用來吸收超高頻信號，一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲器電路（DDR SDRAM，RAMBUS等）都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感是一種蓄能元件，用在LC振蕩電路，中低頻的濾波電路等，其應(yīng)用頻率范圍很少超過錯50MHZ。

 

磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)（電路）中的RF噪聲，RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信號，而射頻RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射（EMI）。

 

要消除這些不需要的信號能量，使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色（衰減器），該器件允許直流信號通過，而濾除交流信號。通常高頻信號為30MHz以上，然而，低頻信號也會受到片式磁珠的影響。

 

磁珠的單位是歐姆，而不是亨特，這一點要特別注意。因為磁珠的單位是按照它在某一頻率產(chǎn)生的阻抗來標稱的，阻抗的單位也是歐姆。磁珠的DATASHEET上一般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖，一般以100MHz為標準，比如1000R@100MHz，意思就是在100MHz頻率的時候磁珠的阻抗相當于600歐姆。

 

要正確的選擇磁珠，必須注意以下幾點：

 

1、不需要的信號的頻率范圍為多少；

 

2、噪聲源是誰；

 

3、需要多大的噪聲衰減；

 

4、環(huán)境條件是什么（溫度，直流電壓，結(jié)構(gòu)強度）；

 

5、電路和負載阻抗是多少；

 

6、是否有空間在PCB板上放置磁珠。

 

磁珠的等效電路相當于帶阻限波器，只對某個頻點的噪聲有顯著抑制作用，使用時需要預先估計噪點頻率，以便選用適當型號。對于頻率不確定或無法預知的情況，磁珠不合適。

 

前三條通過觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判斷。在阻抗曲線中三條曲線都非常重要，即電阻，感抗和總阻抗。最大阻抗而在低頻和直流下信號衰減盡量小的磁珠型號。 片式磁珠在過大的直流電壓下，阻抗特性會受到影響，另外，如果工作溫升過高，或者外部磁場過大，磁珠的阻抗都會受到不利的影響。

 

 

磁珠與電感

 

使用片式磁珠還是片式電感主要還在于應(yīng)用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時，使用片式磁珠是最佳的選擇。對于模、數(shù)混合的PCB板，模、數(shù)、地建議分開，最后再同點接地，如用0歐電阻連接。

 

電感是儲能元件，而磁珠是能量轉(zhuǎn)換（消耗）器件，射頻干擾以熱量的形式被消耗掉，達到EMC的目的，常用于信號線和電源線入口，抑制高頻干擾和尖峰干擾。電感多用于電源濾波回路，側(cè)重于抑止傳導性干擾；磁珠多用于信號回路，主要用于EMI方面，抑制電磁輻射干擾。磁珠用來吸收超高頻信號，像一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲器電路（DDR，SDRAM，RAMBUS等）都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感是一種儲能元件，用在LC振蕩電路、中低頻的濾波電路等，其應(yīng)用頻率范圍很少超過50MHz。

 

 

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