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從工作原理看共模電感
返回列表 來源: 發布日期: 2021.02.25
為什么共模電感能防EMI?要弄清楚這點,我們需要從共模電感的結構開始分析。
共模電感濾波電路
  上圖是包含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,匝數和相位都相同(繞制反向)。這樣,當電路中的正常電流流經共模電感時,電流在同相位繞制的電感線圈中產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);當有共模電流流經線圈時,由于共模電流的同向性,會在線圈內產生同向的磁場而增大線圈的感抗,使線圈表現為高阻抗,產生較強的阻尼效果,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,另一端接被干擾設備,則La和C1,Lb和C2就構成兩組低通濾波器,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生的EMI信號,能有效地降低EMI干擾強度。
  小知識: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。但通常情況下環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。
  從看板卡整體設計看共模電感
  在一些主板上,我們能看到共模電感,但是在大多數主板上,我們都會發現省略了該元件,甚至有的連位置也沒有預留。這樣的主板,合格嗎?
  不可否認,共模電感對主板高速接口的共模干擾有很好的抑制作用,能有效避免EMI通過線纜形成電磁輻射影響其余外設的正常工作和我們的身體健康。但同時也需要指出,板卡的防EMI設計是一個相當龐大和系統化的工程,采用共模電感的設計只是其中的一個小部分。高速接口處有共模電感設計的板卡,不見得整體防EMI設計就優秀。

所以,從共模濾波電路我們只能看到板卡設計的一個方面,這一點容易被大家忽略,犯下見木不見林的錯誤。 只有了解了板卡整體的防EMI設計,我們才可以評價板卡的優劣。

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