认识共模电感的电感量@@

作者@@:磁小诗@@,来源@@:今日头条@@

差模电流@@:在一对差分信号线上@@,大小相同@@,方向相反@@的一对信号@@,一般是电路中的工作电流@@,对于信号线就是信号线与信号地线之间流动的电流@@。

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共模电流@@:在一对差分信号线上@@,大小相同@@,方向相同的一对信号@@(或@@噪音@@)。在电路中@@,一般对地噪音一般都是以共模电流@@的方式传输的@@,所以@@又称为共模噪声@@。

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抑制共模噪声的方法多种多样@@,除了从源头去减少共模噪声外@@,通常我们抑制最常用的方法就是使用共模电感来滤除共模噪声@@,也就是将共模噪声阻挡在目标电路外面@@。也就是在线路中串联共模扼流器件@@。这样做的目的是增大共模回路的阻抗@@,使得共模电流@@被扼流器所消耗和阻挡@@(反射@@),从而抑制线路中的共模噪声@@。

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共模扼流器或@@电感的原理@@

若在以某种磁性材料的磁环上绕上同向的一对线圈@@,当交变电流通过时@@,因为电磁感应而在线圈中产生磁通量@@。对于差模信号@@,产生的磁通量大小相同@@@@、方向相反@@,两者相互抵消@@,因而磁环产生的差模阻抗非常小@@;而对于共模信号@@,产生的磁通量大小和方向均相同@@,两者相互叠加从而使磁环产生了较大的共模阻抗@@。这一特性使得共模电感对于差模信号@@的影响较小而对共模噪声具有很好的滤波性能@@。

(1)差模电流@@通过共模线圈@@,磁力线方向相反@@@@,感应磁场削弱@@,从如下图磁力线方向可以看出@@—实线箭头表示电流方向@@,虚线表示磁场方向@@

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(2)共模电流@@通过共模线圈@@,磁力线方向相同@@,感应磁场加强@@,从如下图磁力线方向可以看出@@—实线箭头表示电流方向@@,虚线表示磁场方向@@

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共模线圈的电感或@@者称为自感系数@@,我们知道电感是表征产生磁场的能力@@,对于共模线圈或@@者共模电感@@,当共模电流@@流过线圈时@@,由于磁力线方向相同@@@@,在不考虑漏感的情况下@@,磁通量叠加@@,其原理是互感@@,下图红色线圈产生的磁力线穿过蓝色线圈@@,同时蓝色线圈产生的磁力线也穿过红色线圈@@,彼此相互感应@@。

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从电感的角度来看@@,电感量也是成倍@@增加@@,磁链代表了总磁通量@@,对于共模电感@@,当磁通量是原来的@@2倍@@时@@,匝数没有发生变化@@,电流也没没有发生变化@@,那么意味着电感量增加为原来的@@2倍@@,也就意味着等效磁导率变为原来的@@2倍@@。

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等效磁导率何以增加一倍@@@@,从下面的电感公式来看@@,由于匝数@@N不改变@@、磁路和磁芯截面积由磁芯的物理尺寸决定@@,因此也没有改变@@,唯一就是磁导率@@u增加了一倍@@@@,因而可以产生更多的磁通量@@

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所以@@,共模电感在共模电流@@通过时@@,工作在互感模式下@@,在互感的作用下@@,等效电感量被成本增加@@,因而共模感抗会成倍@@增加@@,因而对共模信号有良好的滤波作用@@,也就是将共模信号用大阻抗阻挡@@,不让其通过共模电感@@,也就是不让此信号传输到电路的下一级@@,如下是电感产生的感抗@@ZL。

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认识共模电感在共模模式下的电感量@@,主要线索是认识互感@@,一切的磁性元器件@@,无论什么名称只要把握磁场的变化形式@@,透过现象看磁场变化的本质@@,也会容易理解@@,再者我们要始终把握磁力线@@,它是我们认识磁场的直观形式@@,试想无论同名端或@@异名端或@@者互感等概念或@@磁场现象@@,我们都是画磁力线去认识他们的@@——掌握之前讲解的@@"磁棒绕线法@@"。

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