共模信號就是二個大小相等、方向相同的信號。(線地之間的幹擾)差模信號就是二個大小相等、方向相反的信號。(兩根線之間的幹擾)差模又稱串模，指的是兩根線之間的信號差值;而共模噪聲又稱對地噪聲，指的是兩根線分別對地的噪聲。
差模信號：幅度相等，相位相反的信號。
共模信號：幅度相等，相位相同的信號。
由於EMC所面臨解決問題大多是共模幹擾，因此共模電感(共模扼流圈)也是我們常用的有力元件之一。
共模電感(Common mode Choke)，也叫共模扼流圈，常用於電腦的開關電源中過濾共模的電磁幹擾信號。在板卡設計中，共模電感也是起EMI濾波的作用，用於抑制高速信號線產生的電磁波向外輻射發射。
共模電感是一個以鐵氧體為磁芯的共模幹擾抑制器件，它由兩個尺寸相同，匝數相同的線圈對稱地繞制在同一個鐵氧體環形磁芯上，形成一個四端器件，要對於共模信號呈現出大電感具有抑制作用，而對於差模信號呈現出很小的漏電感幾乎不起作用。
🔹共模扼流圈
原理是流過共模電流時磁環中的磁通相互疊加，從而具有相當大的電感量，對共模電流起到抑制作用，而當兩線圈流過差模電流時，磁環中的磁通相互抵消，幾乎沒有電感量，所以差模電流可以無衰減地通過。因此共模電感在平衡線路中能有效地抑制共模幹擾信號，而對線路正常傳輸的差模信號無影響。
🔹如上圖所示的共模電感：
當有共模成分流過共模電感時，根據右手定則，會在兩個線圈形成方向相同的磁場，相互加強，相當於對共模信號存在較高的感抗;· 當有差模成分流過共模電感時，根據右手定則，會在兩個線圈形成方向相反的磁場，相互抵消，相當於對差模信號存在較低的感抗。
換一個方式理解：當V+上流過一個頻率的共模幹擾，形成的交變磁場，會在另一個線圈上形成一個感應電流，根據左手定則，感應電流的方向與V-上共模幹擾的方向相反，就抵消了一部分，減小了共模幹擾。
共模電感主要用於雙線或者差分系統，如220V市電、CAN總線、USB信號、HDMI信號等等。用於濾除共模幹擾，同時有用的差分信號衰減較小。
🔹共模電感選型需要注意一下幾點：
直流阻抗要低，不能對電壓或有用信號產生較大影響;· 用於電源線的話，要考慮額定電壓和電流，滿足工作要求;· 通過測試確定共模幹擾的頻段，在該頻段內共模阻抗應該較高;· 差模阻抗要小，不能對差分信號的質量產生較大影響;.共模電感通常取8-33mH。
考慮封裝尺寸，做兼容性設計。例如用於USB信號的共模電感，選擇封裝可以與兩個0402的電阻做兼容，不需要共模電感時，可以直接焊0402電阻，降低成本。
● 開關電源產生的共模噪聲頻率範圍從10kHz~50MHz甚至更高，為了有效衰減這些噪聲，要求在這個頻率範圍內共模電感器能夠提供足夠高的感抗。
● 如上圖所示是共模和差模電感器電路，這也是開關電源交流市電輸入迴路中的EMI濾波器，電路中的L1、L2是差模電感器，L3和L4為共模電感器，C1為×電容，C2和C3為Y電容，該電路輸入220V交流市電，輸出電壓加到整流電路中。
(1) 正常的交流電流流過共模電感器分析。如上圖所示，220V交流電是差模電流，它流過共模線圈L3和L4的方向如圖中所示，兩線圈中電流產生的磁場方向相反而抵消，這時正常信號電流主要受線圈電阻的影響(這一影響很小)，以及少量因漏感造成的阻尼(電感)，加上220V交流電的頻率只有50Hz，共模電感器電感量不大，所以共模電感器對於正常的220交流電感抗很小，不影響220V交流電對整機的供電。
(2)共模電流流過共模電感器分析。當共模電流流過共模電感時，電流方向如上圖所示，由於共模電流在共模電感器中的同方向，線圈L3和L4內產生同方向的磁場，這時增大了線圈L3、L4電感量，也就是增大了L3、L4對共模電流的感抗，使共模電流受到了更大的抑制，達到衰減共模電流的目的，起到了抑制共模幹擾噪聲的作用。
加上二隻Y電容C2和C3對共模幹擾噪聲的濾波作用，使共模幹擾得到了明顯的抑制。
(3) 差模電感器電路
如上圖所示是差模電感器電路，差模電感器L1、L2與×電容串聯構成迴路，因為L1、L2對差模高頻幹擾的感抗大，而X電容C1對高頻幹擾的容抗小，這樣將差模幹擾噪聲濾除，而不能加到後面的電路中，達到抑制差模高頻幹擾噪聲的目的。
PS：對理想的電感模型而言，當線圈繞完後，所有磁通都集中在線圈的中心內。但通常情況下環形線圈不會繞滿一周，或繞制不緊密，這樣會引起磁通的洩漏。共模電感有兩個繞組，其間有相當大的間隙，這樣就會產生磁通洩漏，並形成差模電感。因此，共模電感一般也具有一定的差模幹擾衰減能力。
在濾波器的設計中，我們也可以利用漏感。如在普通的濾波器中，僅安裝一個共模電感，利用共模電感的漏感產生適量的差模電感，起到對差模電流的抑制作用。有時，還要人為增加共模扼流圈的漏電感，提高差模電感量，以達到更好的濾波效果。
共模電感在製作時應滿足以下要求：
1)繞制在線圈磁芯上的導線要相互絕緣，以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發生擊穿短路。
2)當線圈流過瞬時大電流時，磁芯不要出現飽和。
3)線圈中的磁芯應與線圈絕緣，以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發生擊穿。
4)線圈應儘可能繞制單層，這樣做可減小線圈的寄生電容，增強線圈對瞬時過電壓的而授能力。
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，主要關注差模阻抗，特別注意高速埠。
隨著電子設備、計算機與家用電器的大量湧現和廣泛普及，電網噪聲幹擾日益嚴重並形成一種公害。特別是瞬態噪聲幹擾，其上升速度快、持續時間短、電壓振幅度高(幾百伏至幾千伏)、隨機性強，對微機和數字電路易產生嚴重幹擾，常使人防不勝防，這已引起國內外電子界的高度重視。
電磁幹擾濾波器(EMI Filter)是近年來被推廣應用的一種新型組合器件。它能有效地抑制電網噪聲，提高電子設備的抗幹擾能力及系統的可靠性，可廣泛用於電子測量儀器、計算機機房設備、開關電源、測控系統等領域。
● 1 電磁幹擾濾波器的構造原理及應用
● 1.11 構造原理
電源噪聲是電磁幹擾的一種，其傳導噪聲的頻譜大致為10kHz~30MHz，最高可達150MHz。根據傳播方向的不同，電源噪聲可分為兩大類：一類是從電源進線引入的外界幹擾，另一類是由電子設備產生並經電源線傳導出去的噪聲。這表明噪聲屬於雙向幹擾信號，電子設備既是噪聲幹擾的對象，又是一個噪聲源。若從形成特點看，噪聲幹擾分串模幹擾與共模幹擾兩種。串模幹擾是兩條電源線之間(簡稱線對線)的噪聲，共模幹擾則是兩條電源線對大地(簡稱線對地)的噪聲。因此，電磁幹擾濾波器應符合電磁兼容性(EMC)的要求，也必須是雙向射頻濾波器，一方面要濾除從交流電源線上引入的外部電磁幹擾，另一方面還能避免本身設備向外部發出噪聲幹擾，以免影響同一電磁環境下其他電子設備的正常工作。此外，電磁幹擾濾波器應對串模、共模幹擾都起到抑制作用。
● 1.2 基本電路及典型應用
● 電磁幹擾濾波器的基本電路如圖1所示。
電磁幹擾濾波器的基本電路
該五端器件有兩個輸入端、兩個輸出端和一個接地端，使用時外殼應接通大地。電路中包括共模扼流圈(亦稱共模電感)L、濾波電容C1~C4。L對串模幹擾不起作用，但當出現共模幹擾時，由於兩個線圈的磁通方向相同，經過耦合後總電感量迅速增大，因此對共模信號呈現很大的感抗，使之不易通過，故稱作共模扼流圈。它的兩個線圈分別繞在低損耗、高導磁率的鐵氧體磁環上，當有電流通過時，兩個線圈上的磁場就會互相加強。L的電感量與EMI濾波器的額定電流I有關，參見表1。
需要指出，當額定電流較大時，共模扼流圈的線徑也要相應增大，以便能承受較大的電流。此外，適當增加電感量，可改善低頻衰減特性。C1和C2採用薄膜電容器，容量範圍大致是0.01Μf~0.47μF，主要用來濾除串模幹擾。C3和C4跨接在輸出端，並將電容器的中點接地，能有效地抑制共模幹擾。C3和C4亦可並聯在輸入端，仍選用陶瓷電容，容量範圍是2200Pf~0.1μF。為減小漏電流，電容量不得超過0.1μF，並且電容器中點應與大地接通。C1~C4的耐壓值均為630VDC或250VAC。
圖2示出一種兩級複合式EMI濾波器的內部電路，由於採用兩級(亦稱兩節)濾波，因此濾除噪聲的效果更佳。針對某些用戶現場存在重複頻率為幾千赫茲的快速瞬態群脈衝幹擾的問題，國內外還開發出群脈衝濾波器(亦稱群脈衝對抗器)，能對上述幹擾起到抑制作用。
● 2 EMI濾波器在開關電源中的應用
為減小體積、降低成本，單片開關電源一般採用簡易式單級EMI濾波器，典型電路如圖3所示 。
圖(a)與圖(b)中的電容器C能濾除串模幹擾，區別僅是圖(a)將C接在輸入端， 圖(b)則接到輸出端。圖(c)、(d)所示電路較複雜，抑制幹擾的效果更佳。圖(c)中的L、C1和C2用來濾除共模幹擾，C3和C4濾除串模幹擾。R為洩放電阻，可將C3上積累的電荷洩放掉，避免因電荷積累而影響濾波特性;斷電後還能使電源的進線端L、N不帶電，保證使用的安全性。圖(d)則是把共模幹擾濾波電容C3和C4接在輸出端。EMI濾波器能有效抑制單片開關電源的電磁幹擾。
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