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什么是差模電感

來源: | 發布日期:2023-04-17
  什么是差模電感?
  差模電感概念的提出
  在實際工作中,往往有工程師會提及差模電感,常常搞得入行不久的新人一頭霧水,那么究竟什么是差模電感呢?眾所周知,電感是能夠把電能轉化為磁能存儲起來的元件,在電路中主要起到濾波、振蕩、延遲、阻流等作用,還有篩選信號、過濾噪聲、穩定電流及抑制電磁波干擾等作用。

  我們熟悉的共模電感是用來抑制共模干擾的,與此對應,用來抑制差模干擾的就是差模電感。

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  差模信號與共模信號
  電器設備的電源線路和通訊線路,至少有兩根導線,這兩根導線作為往返線路輸送電力或信號,除了這兩根導線之外通常還有第三導體,這就是"地線"。電壓和電流的變化通過導線傳輸時有兩種形態, 一種是兩根導線分別做為往返線路傳輸, 我們稱之為"差模";另一種是兩根導線做去路,地線做返回傳輸, 我們稱之為"共模"。
  信號是在兩根導線內部作往返傳輸的,我們稱之為"差模信號";而紅色信號是在導線與地線之間傳輸的,我們稱之為"共模信號"。
  差模干擾與共模干擾
  共模干擾是指在導線與地(機殼)之間傳輸的非有用電信號,屬于非對稱性干擾,定義為任何載流導體與參考地之間的不希望有的電位差。共模干擾的電流大小不一定相等,但是方向(相位)相同的。電氣設備對外的干擾多以共模干擾為主,外來的干擾也多以共模干擾為主,共模干擾本身一般不會對設備產生危害,但是如果共模干擾轉變為差模干擾,干擾就嚴重了,因為有用信號都是差模信號。差模干擾是指在兩導線之間傳輸的非有用電信號,屬于對稱性干擾,定義為任何兩個載流導體之間的不希望有的電位差。 差模干擾的電流大小相等,方向(相位)相反。
  差模電感與共模電感
  如果有用信號是差模信號而干擾信號是共模信號,可使用共模電感來抑制干擾信號:在電路中串入共模電感,當有共模干擾電流流經線圈時,由于共模干擾電流的同向性,會在線圈內產生同向的磁場而增大線圈的感抗,使線圈表現為高阻抗,產生較強的阻尼效果,以此衰減共模干擾電流,達到濾波的目的;當電路中的正常差模電流流經共模電感時,電流在同相繞制的共模電感線圈中產生反向的磁場而相互抵消,因而對正常的差模電流基本沒有衰減作用。 差模電感是一種對差模高頻干擾的感抗大的電感,也稱差模扼制線圈。上圖所示差模電感器L1、L2與C1電容串聯構成回路,因為L1和L2對差模高頻干擾的感抗大,而電容C1對高頻干擾的容抗小,這樣將差模干擾噪聲濾除,而不能加到后面的電路中,達到抑制差模高頻干擾噪聲的目的 。雖然差模電感和共模電感都是濾波電感,但是作用不一樣也就決定了繞線方式會有所不一樣,從結構上來講,共模電感是繞在同一鐵心上,并且兩個繞組的線圈直徑和圈數一樣,但是繞向方向相反,一組線圈有兩個引腳,因此共模電感會有4個引腳;
  而差模電感則是繞在一個鐵心上并且只有一個線圈,因此它只有2個引腳,所以可從引腳數量來區分共模電感和差模電感。
  差模電感并不神秘,實際上就是我們經常用到的功率電感。

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