共模電感與差模電感的區(qū)別

1、共模電感與差模電感的區(qū)別電源濾波器的設計通?？蓮墓材：筒钅煞矫鎭硭妓?。共模濾波器最緊要的局部就是共模扼流圈，與差模扼流圈相比，共模扼流圈的一個明顯長處在于它的電感值極高，并且體積又小，設計共模扼流圈時要思索的一個緊要Issue何題）是它的漏感，也就是差模電感。通常，計算漏感的方法是假定它為共模電感的1%,實踐上漏感為共模電感的0.5%4%之間。在設計最優(yōu)功能的扼流圈時，這個誤差的影響能夠是不容無視的。漏感的緊要性漏感是如何構(gòu)成的呢？嚴密繞制，且繞滿一周的環(huán)形線圈，即便沒有磁芯，其全部磁通都集中在線圈“芯”內(nèi)。但是，假如環(huán)形線圈沒有繞滿一周，或許繞制不嚴密，那么磁通就會從芯中走漏出來。這種效應

2、與線匝間的絕對間隔和螺旋管芯體的磁導率成反比。共模扼流圈有兩個繞組，這兩個繞組被設計成使它們所流過的電流沿線圈芯傳導時方向相反，從而使磁場為0。假如為了平安起見，芯體上的線圈不是雙線繞制，這樣兩個繞組之間就有十分大的間隙，自然就引發(fā)磁通“走漏”，這即是說，磁場在所關(guān)懷的各個點上并非真正為0。共模扼流圈的漏感是差模電感。現(xiàn)實上，與差模有關(guān)的磁通必需在某點上分開芯體，換句話說，磁通在芯體內(nèi)部構(gòu)成閉合回路，而不只僅只局限在環(huán)形芯體內(nèi)。假如芯體具有差模電感，那么，差模電流就會使芯體內(nèi)的磁通出現(xiàn)偏離零點，假如偏離太大，芯體便會出現(xiàn)磁飽和景象，使共模電感根本與無磁芯的電感一樣。后果，共模輻射的強度就好像電

3、路中沒有扼流圈一樣。差模電流在共模環(huán)形線圈中引發(fā)的磁通偏離可由下式得出：式中，是芯體中的磁通變化量，Ldm是測得的差模電感，是差模峰值電流，n為共模線圈的匝數(shù)。B總，使之小于B飽和，從而避免芯體出現(xiàn)磁飽和景象，有以下規(guī)律：式中，是差模峰值電流，Bmax是磁通量的最大偏離，n是線圈的匝數(shù)，A是環(huán)形線圈的橫截面積。Ldm是線圈的差模電感。共模扼流圈的差模電感能夠按如下辦法測得：將其一引腿兩端短接，接著測量另外兩腿間的電感，其示值即為共模扼流圈的差模電感。共模扼流圈綜述濾波器設計時，假定共模與差模這兩局部是彼此獨立的。但是，這兩局部并非真正獨立，由于共模扼流圈能夠提供十分大的差模電感。這局部差模電感

4、可由分立的差模電感來模仿。為了應用差模電感，在濾波器的設計進程中，共模與差模不應一同實行，而應該依據(jù)一定的順序來做。首先，應該測量共模噪聲并將其濾除掉。采用差模抑制網(wǎng)絡（DifferentialModeRejectionNETWORK），能夠?qū)⒉钅３煞窒?，因而就能夠間接測量共模噪聲了。假如設計的共模濾波器要一同使差模噪聲不超越允許領(lǐng)域，那么就應測量共模與差模的混合噪聲。由于已知共模成分在噪聲容限以下，因而超標的僅是差模成分，可用共模濾波器的差模漏感來衰減。關(guān)于低功率電源零碎，共模扼流圈的差模電感足以處理差模輻射Issue何題），由于差模輻射的源阻抗較小，因而唯有極大批的電感是有用的。雖然大批

5、的差模電感十分有用，但太大的差模電感能夠使扼流圈出現(xiàn)磁飽和。可按照公式（2）作容易計算來防止磁飽和景象的出現(xiàn)。用LISN原理測量共模扼流圈飽和特性的辦法測量共模線圈磁芯（全體或局部）的飽和特性通常是很困難的。經(jīng)過容易的實驗能夠看出共模濾波器的衰減在多大水平上受由60Hz編置電流引發(fā)的電感減小量的影響。實行此項測試需求一臺示波器和一個差模抑制網(wǎng)絡（DMRN）。首先，用示波器來監(jiān)測線電壓。按如下辦法從示波器的A通道輸出信號，將示波器的時刻基準置為2ms/div，接著將觸發(fā)信號加在A通道上，在交流電壓到達峰值時會有線電流發(fā)生，此時濾波器效能的升級是預料中的事情。差模抑制網(wǎng)絡（DMRN）的輸出端銜接到

6、LISN，輸入端用50的阻抗實行婚配且與示波器的B通道相連。當共模扼流圈任務在線性區(qū)時，在輸出電流動搖時期，B通道監(jiān)測到的發(fā)射增長值不超越610DB。圖1為此測試在示波器上顯示的后果，下面的曲線為共模發(fā)射；上面的曲線為線電壓。在線電壓峰值時期，橋式整流器正導游通且傳送充電電流。圖1示波器上顯示的由于60Hz充電電流引發(fā)的共模扼流圈的升級假如共模扼流圈到達飽和，那么在輸出浪涌增長時，發(fā)射將會增長。假如共模扼流圈到達強飽和，發(fā)射強度與不加濾波器時的狀況是一樣的，也就是說很輕易到達40dB以上。這些實驗數(shù)據(jù)可用其他辦法來說明。發(fā)射最小值（線電流為0的時分）是濾波器無偏置電流時展現(xiàn)出來的效果。峰值發(fā)射

7、與最小發(fā)射的比率，即升級因子，用來權(quán)衡線電流偏移量對濾波器實踐效果的影響。升級因子較大標明共模扼流圈磁芯整個沒有失掉恰當?shù)倪\用，較好的濾波器的“固有升級因子”差不多在24之間。它是由兩種景象發(fā)生的：第一，60Hz充電電流引發(fā)的電感減?。ㄈ缟纤觯坏诙?，橋式整流器的正向及反導游通。共模發(fā)射的等效電路由一個阻抗約為200PF的電壓源、二極管阻抗和LISN的共模阻抗構(gòu)成，如圖2所示。當橋式整流器正向偏置時，在源阻抗、25和LISN共模阻抗之間會發(fā)生分壓景象。當橋整流器反向偏置時，在源阻抗、整流橋反偏電容、LISN之間發(fā)生分壓景象。當二極管整流橋反向偏置電容較小時，對共模濾除有一定效果。當整流橋正向

8、偏置時則對共模濾除沒有影響。圖2共模輻射等效電路由于發(fā)生了分壓，固有升級因子的預期值為2左右。實踐值的變化十分大，重要取決于源阻抗和二極管整流橋反向偏置電容的實踐大小。在Flugan創(chuàng)造的一個電路中，恰是使用電流原理測量共模扼流圈飽和特性的辦法用這個原理來減小鎮(zhèn)流器的傳導發(fā)射的。假如測試人員十分慎重，那么就能夠采取相似MIL-STD-461中的測試安裝來檢測共模扼流圈的飽和特性。這個原理的使用如下：測試時采用兩只電流探頭，低頻探頭監(jiān)測線電流，高頻探頭僅測量共模發(fā)射電流。線電流監(jiān)視器做為觸發(fā)源。只是，運用電流探頭的一個隱患是差模電流衰減是管芯內(nèi)繞組導線對稱性的函數(shù)。假如精心合理布置繞線布局的話，

9、30DB左右的差模電流衰減是可以失掉的。即便到達這個衰減值，測得的差模重量也能夠超越預期的共模重量值。可用如下兩項技巧來處理這一Issue何題）：第一,將一只6kHz轉(zhuǎn)機頻率的高階高通濾波器與示波器串聯(lián)（留意使用50的終端阻抗實行婚配）。第二，在每只10F的電容與電源總線之直接入一根導線。為了測量共模輻射，電流探頭應夾在這些載有極小線電流的導線近旁。共模扼流圈內(nèi)存在的差模與共模磁通為了疾速且粗淺地說明共模扼流圈的作用，可思索采用以下闡述：“共模扼流圈管芯兩側(cè)的磁場互相抵消，因而不存在磁通使管芯飽和。”雖然這種闡述對共模扼流圈作用的直覺敘說詳細化了，但本質(zhì)上并非如此。參照以下圍繞麥克斯韋方程所實行的討論：* 假定電流密度J發(fā)生磁場H，那么就可得出結(jié)論：左近的另一個電流不會抵消或阻攔制止磁場或許是由此而發(fā)生的電場。* 一樣一個相鄰的電流能夠招致磁場途徑的改動。* 在環(huán)形共模電感的特別場所中，每條引線中的差模