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共模電感設計時需要注意什么

日期：2021-03-29　來源：

大家都知道，典型抗電磁干擾濾波器包含共模電感，差模電感及X,Y電容。Y電容和共模電感使共模噪聲衰減。在高頻噪聲時，電感呈現高阻抗特性，并且反射和吸收噪聲。然而電容呈低阻抗且改變主線的噪聲方向。共模電感兩繞組圈數是相同的，產生兩大小相等方向相反的磁通量。此兩磁通相互抵消。因此使磁芯處于無偏磁狀態。差模電感只有一個繞組，需要磁芯提供一完全無飽和線性電流。此與共模電感有較大的不同。為防止磁飽和，差模電感必須使用一低的有效磁導率的磁芯（有氣隙的鐵氧體或鐵粉磁芯）。然而，共模電感可以使用一較高的磁導率磁芯且在磁芯相對小的條件下可得到一比較高的電感。那么我們在設計的時候應該考慮什么呢？深圳晨飛電子的技術人員整理了最基本的設計時需要考慮的內容，具體如下：
共模電感設計所需的基本參數為：輸入電流，阻抗及頻率，磁芯選取。
輸入電流決定了繞組所需的線徑。在計算線徑時，電流密度通常取值為400A/cm3。但此取值須隨電感溫升的變化。通常情況下，繞組使用單根導線作業，這樣可削減高頻噪聲及趨膚效應損失。
共模電感的阻抗在所給的頻率條件一般規定為最小值。串聯的線性阻抗可提供一般要求的噪聲衰減。但很不幸，線性阻抗有相當少的人知道，因此設計人員經常以50W線性阻抗穩定網絡儀來測試共模電感，并漸漸成為一種標準測試共模電感性能的方法。但所得的結果與實際通常有相當大的差別。實際上，共模電感在正常時角頻首先會產生每八音度增加-6dB衰減（角頻是共模電感產生-3dB)的頻率此角頻通常很低，以便感抗能夠提供阻抗。故電感可以用下式來表達：Ls=Xx/2πf (1)
電感大家都知道，但值得一提的是，設計時須注意磁芯，磁芯材質及所需的圈數。首先，設計第一步是磁芯型號的選取，如果有規定電感空間，我們就按此空間來選取合適的磁芯型號，如沒有規定，通常磁芯型號的隨意選取。

第二步是計算磁芯所能繞最大圈數。共模電感有兩繞組，一般為單層，且每繞組分布在磁芯的每一邊，兩繞組中間須隔開一定的距離。雙層及堆積繞組亦有偶爾使用，但此種作法會提高繞組的分布電容及降低電感的高頻性能。由于銅線的線徑已由線性電流的大小所決定，內圓周長可以由磁芯的內圓半徑減去銅線半徑計算得來。故最大圈數的就可以銅線加絕緣的線徑及每個繞組所占據的圓周來計算。

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