電磁兼容EMC篇-共模電感

共模電感(Common mode Choke)，也叫共模扼流圈，是在一個(gè)閉合磁環(huán)上對(duì)稱繞制方向相反、匝數(shù)相同的線圈。理想的共模扼流圈對(duì)L（或N）與E 之間的共模干擾具有抑制作用，而對(duì)L 與N 之間存在的差模干擾無(wú)電感抑制作用。但實(shí)際線圈繞制的不對(duì)稱會(huì)導(dǎo)致差模漏電感的產(chǎn)生。信號(hào)電流或電源電流在兩個(gè)繞組中流過(guò)時(shí)方向相反，產(chǎn)生的磁通量相 互抵消，扼流圈呈現(xiàn)低阻抗。共模噪聲電流（包括地環(huán)路引起的騷擾電流，也處稱作縱向電流）流經(jīng)兩個(gè)繞組時(shí)方向相同，產(chǎn)生的磁通量同向相加，扼流圈呈現(xiàn)高阻 抗，從而起到抑制共模噪聲的作用。

共模電感實(shí)質(zhì)上是一個(gè)雙向?yàn)V波器：一方面要濾除信號(hào)線上共模電磁干擾，另一方面又要抑制本身不向外發(fā)出電磁干擾，避免影響同一電磁環(huán)境下其他電子設(shè)備的正常工作。

共模扼流圈可以傳輸差模信號(hào)，直流和頻率很低的差模信號(hào)都可以通過(guò)，而對(duì)于高頻共模噪聲則呈現(xiàn)很大的阻抗，所以它可以用來(lái)抑制共模電流騷擾。

共模扼流圈工作原理及插入損耗特性（或稱阻抗特性）：

1、工作原理：

共模電感扼流圈是開(kāi)關(guān)電源、變頻器、UPS電源等設(shè)備中的一個(gè)重要部分。其工作原理：當(dāng)工 作電流流過(guò)兩個(gè)繞向相反線圈時(shí)，產(chǎn)生兩個(gè)相互抵消的磁場(chǎng) H1、H2 ，此時(shí)工作電流主要受線圈歐姆電阻以及可忽略不計(jì)的工作頻率下小漏電感的阻尼。如果有干擾信號(hào)流過(guò)線圈時(shí)，線圈即呈現(xiàn)出高阻抗，產(chǎn)生很強(qiáng)的阻尼效果，達(dá)到 衰減干擾信號(hào)作用。

2、插入損耗特性：

共模扼流圈插入損耗特性是由其在干擾頻譜下的阻抗特性來(lái)衡量的。

當(dāng)頻率范圍為0.01~1MHZ時(shí)，阻抗主要取決于線圈電感L。

當(dāng)頻率范圍為1~10MHZ時(shí)，阻抗主要取決于繞組分布電容CK。

當(dāng)頻率范圍為>10MHZ時(shí)，阻抗與繞組電容、主回路電感、漏電感和磁芯鐵損與銅損所組成的并聯(lián)電路有關(guān)（ZS為等效阻抗）。

小知識(shí)：漏感和差模電感

對(duì)理想的電感模型而言，當(dāng)線圈繞完后，所有磁通都集中在線圈的中心內(nèi)。但通常情 況下環(huán)形線圈不會(huì)繞滿一周，或繞制不緊密，這樣會(huì)引起磁通的泄漏。共模電感有兩個(gè)繞組，其間有相當(dāng)大的間隙，這樣就會(huì)產(chǎn)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(shè)計(jì)中，我們也可以利用漏感。如在普通的濾波器中，僅安裝一個(gè)共模電感，利用共模電感的漏感產(chǎn)生適量的差模電感，起到對(duì)差模電流的抑制作用。有時(shí)，還要人為增加共模扼流圈的漏電感，提高差模電感量，以達(dá)到更好的濾波效果。