EMC整改中，共模電感的使用原理
區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生磁通量。對于差模信號，產生的磁通量大小相同、方向相反，兩者相互抵消，因而磁環產生的差模阻抗非常小；而對于共模信號，產生的磁通量大小和方向均相同，兩者相互疊加從而使磁環產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：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。下圖紅色線圈產生的磁力線穿過藍色線圈，同時藍色線圈產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，匝數沒有發生變化，電流也沒有發生變化，此時電感量增加為原來的2倍，意味著等效磁導率變為原來的2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，即不讓此信號傳輸到電路的下一級，如下是電感產生的感抗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，即不讓此信號傳輸到電路的下一級，如下是電感產生的感抗ZL。
ZL= ωL= 2πfL，ZL就是感抗，單位為歐姆，ω 是交流發電機運轉的角速度，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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