共模電感在電源模塊輸入端的作用
共模電感是指兩個線圈繞在同一鐵芯上,且繞制相反、匝數(shù)和相位都相同。常用于開關(guān)電源中過濾共模的電磁干擾信號,EMI濾波用于抑制高速信號線產(chǎn)生的電磁波向外輻射發(fā)射。
電源模塊輸入端加共模電感一般是為了減少輻射、降低高頻共模噪音。其對共模噪音有明顯的抑制作用,工作原理是當共模電流通過元件時,兩個電感的電感量會疊加。但是對于差模噪音,兩個電感量相當于取差,電感值減小,抑制效果會削弱。
共模電感的大小會直接影響到EMC性能,主要作用是可以隔離共模信號,衰減外部共模干擾,從而降低對電源的影響。還可以衰減內(nèi)部共模信號,降低對電網(wǎng)的影響。但是共模電感感量大對低頻騷擾的抑制效果好,對高頻卻可能會變差,而感量小了對低頻騷擾抑制效果差。
我們常見于電源模塊輸入端都有加X電容、Y電容和一個共模電感,電容對信號來說是低阻抗,起到旁路和去耦信號的作用。電感對信號來說是高阻抗,起到反射和吸收高頻干擾信號的作用。
兩根電源線對地之間干擾叫共模干擾,兩根電源線之間的干擾叫差模干擾,當電感和電容組合成濾波器,可以使濾波效果更好,電感電容起作用的頻段也會不同。和Y電容起到濾除共模干擾的作用,X電容主要是短路信號的作用,減小差模信號流過的路徑,進而減少電路中寄生參數(shù)引起的震蕩造成高頻發(fā)射。
當在設(shè)計時減去電感或者電容,剩下的部分還是起作用的,不過效果會差很多。一般來說,共模阻抗越大越好,在選擇共模電感時主要根據(jù)阻抗頻率曲線選擇,同時需要注意考慮差模阻抗對信號的影響。
共模電感在制作時應(yīng)滿足以下要求:
1.繞制在線圈磁芯上的導(dǎo)線要相互絕緣,以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發(fā)生擊穿短路。
2.當線圈流過瞬時大電流時,磁芯不要出現(xiàn)飽和。
3.線圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣,以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發(fā)生擊穿。
4.線圈應(yīng)盡可能繞制單層,這樣做可減小線圈的寄生電容,增強線圈對瞬時過電壓的承受能力。
共模電感線圈數(shù)模;通常情況下,同時注意選擇所需濾波的頻段,共模阻抗越大越好,因此我們在選擇共模電感時需要看器件資料,主要根據(jù)阻抗頻率曲線選擇。另外選擇時注意考慮差模阻抗對信號的影響,主要關(guān)注差模阻抗,特別注意高速端口。