差模電感
關注創建者：匿名 創建時間：2021-10-19
差模電感的實例教程
然而，這兩部分并非真正獨立，因為共模扼流圈可以提供相當大的差模電感。
這部分差模電感可由分立的差模電感來模擬。
為了利用差模電感，在設計過程中，共模與差模不應同時進行，而應該按照一定的順序來做。
首先，應該測量共模噪聲并將其濾除掉。
采用差模抑制網絡（Differential Mode Rejection Network），可以將差模成分消除，因此就可以直接測量共模噪聲了。
如果設計的共模濾波器要同時使差模噪聲不超過允許范圍，那么就應測量共模與差模的混合噪聲。
因為已知共模成分在噪聲容限以下，因此超標的僅是差模成分，可用共模濾波器的差模漏感來衰減。
對于低功率電源系統，共模扼流圈的差模電感足以解決差模輻射問題，因為差模輻射的源阻抗較小，因此只有極少量的電感是有效的。
對4000Vp以下的浪涌電壓進行抑制，一般只需采用LC電路進行限流和平滑濾波，把脈沖信號盡量壓低到2~3倍脈沖信號平均值的水平即可。
由于L1、L2有50周電網電流流過，電感很容易飽和，因此，L1、L2一般都采用一種漏感很大的共模電感。
用在交流，直流的都有，通常我們在電源EMI濾波器，開關電源中常見到，而直流側少見，在汽車電子中能夠看到用在直流側。
加入共模電感是為了消除并行線路上的共模干擾（有兩線的，也有多線的）。
由于電路上兩線阻抗的不平衡，共模干擾最終體現在差模上。
用差模濾波方法很難濾除。
共模電感到底需要用在哪。
共模干擾通常是電磁輻射，空間耦合過來的，那么無論是交流還是直流，你有長線傳輸，就涉及到共 模濾波就得加共模電感。
例如：
USB線好多就在線上加磁環。
開關電源入口，交流電是遠距離傳輸過來的，就需要加。
通常直流側不需要遠傳就不需要加了。
展開 2.Y電容
在進行共模浪涌試驗時，如果考慮到成本等因素，并且在共模路徑中沒有添加壓敏電阻或其他用于夾緊電壓的設備，則應確保Y電容電壓電阻高于試驗電壓。
3.輸入整流二極管
假設最大鉗位電壓大于輸入整流二極管能夠承受的最大反向電壓，則可能損壞二極管。因此，應選擇反向電阻大于最大鉗位電壓的二極管作為輸入整流二極管。
4.共模電感
理論上，共模電感只在共模路徑中起作用，但由于共模電感的兩個繞組并不是完全耦合的，未耦合的部分將作為差模路徑中的差模電感，影響EMC特性。
實例分析
EDA365電子論壇
背景：以某型號的電源模塊為例，該模塊就是ZLG輸入85VAC~350VAC，且EMC模塊中嵌入前級電路電路。抗浪涌需要3個差動模塊電壓KV，共模電壓6KV。更換更大的保險絲后，它可以承受6KV差模電壓。前級原理圖及相應實物圖如圖2所示。
圖2.實例原理圖與
1.差模浪涌試驗
選擇壓敏電阻時，最大允許電壓應略大于350V，此電壓級壓敏電阻的最大鉗位電壓為10000V左右（50A測試電流）。其次，在差模路徑上，內阻等于2Ω.脈沖電壓為6KV如果電壓源與壓敏電阻串聯，峰值電流約為(6)KV-1KV）/2Ω=2500A。最終選擇了681KD14作為壓敏電阻。
展開 EMC技能:整改小技巧
1、150kHz-1MHz，以差模為主，1MHz-5MHz，差模和共模共同起作用，5MHz 以后基本上是共模。差模干擾的分容性藕合和感性藕合。一般1MHz以上的干擾是共模，低頻段是差摸干擾。用一個電阻串個電容后再并到Y電容的引腳上，用示波器測電阻兩引腳的電壓可以估測共模干擾。
2、保險過后加差模電感或電阻。
3、小功率電源可采用PI型濾波器處理(建議靠近變壓器的電解電容可選用較大些)。
4、前端的π型EMI零件中差模電感只負責低頻EMI，體積別選太大(DR8太大，能用電阻型式或DR6更好)否則幅射不好過，必要時可串磁珠，因為高頻會直接飛到前端不會跟著線走。5、傳導冷機時在0.15MHz-1MHz超標，熱機時就有7dB余量。主要原因是初級BULk電容DF值過大造成的，冷機時ESR比較大，熱機時ESR比較小，開關電流在ESR上形成開關電壓，它會壓在一個電流LN線間流動，這就是差模干擾。解決辦法是用ESR低的電解電容或者在兩個電解電容之間加一個差模電感。
6、測試150kHz總超標的解決方案：加大X電容看一下能不能下來，如果下來了說明是差模干擾。如果沒有太大作用那么是共模干擾，或者把電源線在一個大磁環上繞幾圈， 下來了說明是共模干擾。如果干擾曲線后面很好，就減小Y電容，看一下布板是否有問題，或者就在前面加磁環。
7、可以加大PFC輸入部分的單繞組電感的電感量。
8、PWM線路中的元件將主頻調到60kHz左右。
9、用一塊銅皮緊貼在變壓器磁芯上。
10、共模電感的兩邊感量不對稱，有一邊匝數少一匝也可引起傳導150kHz-3MHz超標。
展開 希望老師給個常用的推薦電路配置，謝謝
(1)其實對于電源入口或者通訊接口其防護設計都是類似的，其重點永遠都是一樣的，即EMC輔助電路設計
(2)EMC輔助電路設計和EMC設計都是類似的，即EMI濾波和EMS防護
(3)EMI濾波我們主要考慮差模濾波和共模濾波，其關鍵是根據具體產品決定幾階濾波，比如說共模濾波，我們可以通過共模電容+共模電感實現二階共模濾波，其差模也類似，大家可以參考220VAC電源入口的XY電容以及共模電感差模電感其設計
(4)EMS防護，首先其設計規則是多階防護逐級遞減，其一般是通過GDT,TVS,MOS等共同來實現;其實我們的EMS防護主要是針對于surge進行防護，當然造成surge的機制非常多，有靜電，有雷擊，有電網的電壓突然跌落等等等等；而浪涌的表現形式也有兩種:共模浪涌能量和差模浪涌能量，所以在EMS防護電路設計里面我們也要把這兩塊考慮進去，也就是紀要防護共模浪涌能量也要防護差模浪涌能量
(5)其常見的設計套路如下圖:
(6)至于說XY電容，共模電感，差模電感，EMC基礎，GDT,MOV,TVS其內部結構，工作原理，具體選型，設計等等更詳細的內容可以參考老白硬件特訓班:
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2.
展開 我們常見的電感是兩個腿的，叫做差模電感。今天和大家介紹四個腿的共模電感。
差模電流與共模電流
差模電流：在一對差分信號線上，大小相同，方向相反的一對信號，一般是電路中的工作電流，對于信號線就是信號線與信號地線之間流動的電流。
共模電流：在一對差分信號線上，大小相同，方向相同的一對信號(或噪音)。在電路中，一般對地噪音一般都是以共模電流的方式傳輸的，所以又稱為共模噪聲。
差模電流與共模電流
抑制共模噪聲的方法多種多樣，除了從源頭去減少共模噪聲外，通常我們抑制最常用的方法就是使用共模電感來濾除共模噪聲，也就是將共模噪聲阻擋在目標電路外面。即在線路中串聯共模扼流器件。
這樣做的目的是增大共模回路的阻抗，使得共模電流被扼流器所消耗和阻擋(反射)，從而抑制線路中的共模噪聲。
共模扼流器或電感的原理
若在以某種磁性材料的磁環上繞上同向的一對線圈，當交變電流通過時，因為電磁感應而在線圈中產生磁通量。
對于差模信號，產生的磁通量大小相同、方向相反，兩者相互抵消，因而磁環產生的差模阻抗非常小；
而對于共模信號，產生的磁通量大小和方向均相同，兩者相互疊加從而使磁環產生了較大的共模阻抗。
這一特性使得共模電感對于差模信號的影響較小，而對共模噪聲具有很好的濾波性能。
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差模電感的最新內容
4.共模電感
理論上，共模電感只在共模路徑中起作用，但由于共模電感的兩個繞組并不是完全耦合的，未耦合的部分將作為差模路徑中的差模電感，影響EMC特性。
C3、C4 為安規電容，L2、L3為差模電感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7組成抗浪涌電路。在起機的瞬間，由于 C6的存在Q2不導通，電流經RT1構成回路。當C6上的電壓充至Z1的穩壓值時Q2導通。
C3、C4為安規電容，L2、L3為差模電感。
②、R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7組成抗浪涌電路。在起機的瞬間，由于C6的存在Q2不導通，電流經RT1構成回路。當C6上的電壓充至Z1的穩壓值時Q2導通。
這一特性使得共模電感對于差模信號的影響較小，而對共模噪聲具有很好的濾波性能。
C3、C4 為安規電容，L2、L3為差模電感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7組成抗浪涌電路。在起機的瞬間，由于 C6的存在Q2不導通，電流經RT1構成回路。當C6上的電壓充至Z1的穩壓值時Q2導通。
2、保險過后加差模電感或電阻。
3、小功率電源可采用PI型濾波器處理(建議靠近變壓器的電解電容可選用較大些)。
4、前端的π型EMI零件中差模電感只負責低頻EMI，體積別選太大(DR8太大，能用電阻型式或DR6更好)否則幅射不好過，必要時可串磁珠，因為高頻會直接飛到前端不會跟著線走。5、傳導冷機時在0.15MHz-1MHz超標，熱機時就有7dB余量。
這一特性使得共模電感對于差模信號的影響較小，而對共模噪聲具有很好的濾波性能。
然而，這兩部分并非真正獨立，因為共模扼流圈可以提供相當大的差模電感。
這部分差模電感可由分立的差模電感來模擬。
為了利用差模電感，在設計過程中，共模與差模不應同時進行，而應該按照一定的順序來做。
首先，應該測量共模噪聲并將其濾除掉。
C3、C4為安規電容，L2、L3為差模電感。
②、R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7組成抗浪涌電路。在起機的瞬間，由于C6的存在Q2不導通，電流經RT1構成回路。當C6上的電壓充至Z1的穩壓值時Q2導通。
，差模電感等來實現EMI濾波；然后再通過GDT,MOV,TVS等實現EMS防護，具體設計可以參考老白硬件設計系列P4-二極管
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