差模電感基礎知識詳細解析

2020-12-03 雲漢芯城ICkey

差模電感是一種對差模高頻幹擾的感抗大的電感,也稱差模扼制線圈。差模電感器磁芯材料有3種。鐵矽鋁磁粉芯的單位體積成本最低,因此最適合製作民用差模電感器。鐵鎳50和鐵鎳鉬磁粉芯的價格遠遠高於鐵矽鋁磁粉芯,更適合軍用和一些對體積和性能要求高的場合。

差模電感(DM inductor)必須流過交流電源電流,一般是採用μ值較低的鐵粉心(Iron powdercore),由於μ值較低所以感值較低,典型值是數十uH到數百uH之間。

區別

共模電感與差模電感的區別

抗電磁波幹擾用的兩種電感:共模電感和差模電感。

騷擾電磁場在線-線之間產生差模電流,在負載上引起幹擾,這就是差模幹擾;騷擾電磁場在線-地之間產生共模電流,共模電流在負載上產生差模電壓,引起幹擾,這就是共模的地環路幹擾。

抑制共模幹擾的濾波電感叫共模電感。抑制差模幹擾的濾波電感叫差模電感。

共模電感是繞在同一鐵心上的圈數相等、導線直徑相等、繞向相反的兩組線圈。差模電感是繞在一個鐵心上的一個線圈。

共模電感的特點是:由於同一鐵心上的兩組線圈的繞向相反,所以鐵心不怕飽和。市場上用的最多的磁芯材料是高導鐵氧體材料。

差模電感的特點是應用在大電流的場合。由於一個鐵心上繞的一個線圈,當流進線圈的電流增大時,線圈中的鐵心會飽和,因此市場上用的最多的鐵心材料是金屬粉心材料。特別是鐵粉心材料(由於價格便宜)。

工作原理

下圖所示是差模電感器電路,差模電感器L1、L2與X電容串聯構成迴路,因為L1和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。

差模噪聲又稱為正常型、對稱噪聲或線路間噪聲,它存在於交流線路和中性導線中,二者相位差為180°。

差模噪聲的電流沿著一條交流線流出,並沿著另一條交流線返回。在地線中不存在差模噪聲電流。

差模噪聲可以通過在電磁幹擾濾波器中使用X電容進行抑制,電容連接在輸電線(輸電線和中線)之間,對差模信號起到高頻分流的作用。在差模噪聲非常大的情況下,可能需要增加差模抑制電感。有些混合型電感所包含的線圈可以同時抑制共模和差模噪聲。

差模電感通過交流電源供電和採用μ值較低的材料等原因,使得其與軟磁材料具有非常好的匹配效果。日常常見的電力電子開關、電源、數字電路等在運用的過程中均會產生方波諧波幹擾,也會產生電機負載幹擾和電網幹擾,這些幹擾往往屬於差模電感引起的差模幹擾。抑制這些幹擾的常見、有效做法就是採用差模電容器和差模濾波電感器組成低通濾波器。

特性和應用

1、堅固及低成本 ;

2、頻率特性優良 ;

3、良好的衰減特性 ;

4、選材符合安規格標準 ;

5、低漏磁(磁損) ;

6、電感系列範圍: 10uH-1mH以上(差模) ;

7、工作電壓:交流100-250V 50/60Hz以上 ;

8、額定電流:交流0.1A-30A以上 ;

9、絕緣耐壓:交流/直流500V-4000V ;

10、適用:電視影像配備(例如電視機和錄像機等)、辦公自動化配備、音響裝置配備、通訊設備、測量儀器、馬達及其配備用。

作用

差模電感在交流電頻率一定的情況下,電感量越大,對交流電的阻礙能力越大,電感量越小,其阻礙能力越小。另,在電感量一定的情況下,交流電的頻率越高,電感對交流電的阻礙能力也越大,頻率越低,電感對交流電的阻礙能力越小。也就是說,電感有阻止交流電通過而讓直流電通過的特性。

理想中的電感是一個純淨的電感,它沒有電容的成份可讓交流電通過,也沒有電阻可讓直流電通過,也沒有損耗,那麼不論它的電感量大小,都可以完全阻止交流電的通過。

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