貼片共模抑制電感有時候也叫共模扼流圈,它是一種用于濾除共模干擾信號的EMC常用元器件之一。
原理:流過共模電流時磁環中的磁通相互疊加,從而具有相當大的電感量,對共模電流起到抑制作用,而當兩線圈流過差模電流時,磁環中的磁通相互抵消,幾乎沒有電感量,所以差模電流可以無衰減地通過。因此,貼片共模抑制電感在平衡線路中能夠有效地抑制共模干擾信號,而對線路正常傳輸地查謨信號無影響。
貼片共模抑制電感在制作時應該改滿足以下要求:
1.繞制在線圈磁芯上的導線要相互絕緣,以保證在瞬時過電壓作用下線圈地匝間不發生擊穿短路。
2.當線圈流過瞬時大電流時,磁芯不要出現飽和。
3.線圈中地磁芯應與線圈絕緣,以防止在瞬時過電壓作用下兩者發生擊穿
4.線圈應盡可能繞制單層,這樣做可減小線圈地寄生電容,增強線圈對瞬時過電壓地承受能力。
目前已經知道共模信號是兩個幅度相等、相位相同的信號,共模信號一般來自電網,共模信號會影響電路板的正常工作,也會以電磁波的形式干擾周圍環境。
既然是用電感來抑制共模信號,那么這肯定和磁場相關。先來介紹通電螺線感,產生的磁場的方向(對于項目應用而言,有些場合比如抑制共模信號而言,不太需要定量的計算,電感產生的磁場以及磁通量的大小,感興趣的童鞋,這里推薦一本書可以參考,《《開關電源中磁性元器件》》趙修科老師)。對于通電螺線管的磁場方向判斷方法為,右手握住螺管,四指指向電流方向,則拇指指向就是磁場方向。接下來介紹一個重要的名詞,即磁通。垂直通過一個截面的磁力線總量稱為該截面的磁通量,簡稱磁通。磁力線是通電螺線管產生的,是實際存在的,只是看不見也摸不著,磁力線是一個閉和的回路,對于通電螺線管,磁力線都要經過螺線管內部,磁力線是與磁感應強度B成正比的。如圖3所示為通電螺線管產生磁力線的示意圖。
圖3 螺線管磁力線
如圖4所示為,穿過某一截面的磁通
圖4 穿過截面的磁通
磁通量用F表示,是一個標量,單位為韋伯,代號Wb。磁通量和磁感應強度B以及截面積A的關系為:
F=BA
從關系式可以看出,穿過橫截面的磁力線越多,磁通量就越大。對于繞在磁芯上的線圈,在其上通電流i,則線圈的電感L可以表示為:
L=NF/i
N為線圈匝數。
到此為止,通過上述的簡要概述,可以知道,繞在磁芯上的線圈在匝數和電流不變時,磁芯中穿過的磁力線越多,那么磁通量就越大,則相對應的電感量也越大。電感天生的作用就是阻止流過其上電流的變化,其實質是阻止其磁通量的變化。這就是利用共模電感來抑制共模電流的基本原理。
如圖5所示為,共模電流在共模電感上產生的磁感應強度,電流I1產生的磁感應強度為B1,電流I2產生的磁感應強度為B2,兩條黃色箭頭分別表示電流I1和I2在鐵氧體中產生的磁力線,可以看出電流I1和I2產生的磁力線是相加的,故磁通也是相加的,那么電感量就是相加的,電感量越大,對電流的抑制能力就越強。
圖5共模電流在貼片共模抑制電感上的磁通分布
對于共模電感如何抑制共模電流用一句話可以解釋,即共模電感上流過共模電流時磁環中的磁通相互疊加,從而具有相當大的電感量,對共模電流起到抑制作用。
當兩個線圈流過差模電流時,鐵氧體磁環中的磁力線相反,導致磁通相互抵消,幾乎沒有電感量,所以差模信號可以基本無衰減的通過(考慮到電感本身具有一定的電阻)。所以不僅對于開關電源的輸入濾波器加共模電感,在走差分信號線時也可以加上共模電感來抑制共模電流,以防止電路誤觸發等現象。
想要了解更多貼片共模抑制電感歡迎咨詢!
-THE END -
版權東莞頤特電子所有 如涉及版權問題請及時聯系處理
電感丨貼片電感丨一體成型電感丨共模電感丨繞線電感丨磁環電感丨功率電感丨電感廠家丨頤特電子