共模电感接在开关电源交流一侧的原因解析
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共模电感用在交流,直流的都有,通常我们常见的是在EMI滤波器,开关电源中见到,但直流侧非常少见,在汽车电子中能够看到其用在直流侧。
电路中加上共模电感是为了消除并行线路上的共模干扰(一般为两线的,也有多线的)。由于电路上两线阻抗的不平衡,共模干扰最终体现在差模上,用差模滤波方法很难滤除。
共模电感到底需要用在哪?共模干扰通常是电磁辐射,空间耦合过来的,那么无论是交流还是直流,如果有长线运输,就会涉及到共模滤波,就得加共模电感。举个例子:USB线好多就是在线上加磁环。开关电源入口。交流电是远距离传输,英雌需要加共模电感,通常在直流侧不需要远传就不需要加了,没有共模干扰,加了电感就是浪费,对电路一点都没有增益。
一、共模电感的作用、原理相信对于共模电感很多人都不陌生,但是对它的接法你是否完全理解呢?你的电路上的共模电感是否接对了?首先我们来认识一下共模电感。
共模电感一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它是由两个尺寸相同、匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,共模电感对交流电流起着阻碍的作用。对于插件电感,我们一般见的比较多的就是UU型和EE型以及环型等。
在交流电频率一定情况下,电感量越大,其对交流电阻碍能力越大,相反电感量小其阻碍能力也小,它在电路当中抑制的是共模信号,共模电感的电感值可以用电桥来测量。
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二、共模电感在开关电源的应用共模电感有时候又叫共模扼流圈,是因为它作用是起到抑制,多应用于开关电源电路中,构成各种滤波器对EMI进行滤波,抑制各种高速信号产生的电磁波向外发射,如下图,电路中有一组并行线路,正常信号通过时候基本不受影响,但是当有共模电流流经时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,这时候共模电流会被衰减,达到抑制干扰的目的。
如下图是开关电源前级部分原理图,其中L1是共模电感,为了抑制共模干扰,我们知道,共模信号是幅度相等且相位相同的信号,它产生的噪声是对地噪声,是两根线分别对地的噪声,理解了共模噪声我们就知道共模电感就知道为什么共模电感会接在交流一侧了。