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差模电感和共模电感有什么不同

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-06-05  浏览次数:2533
核心提示:我从EMC说起。EMC包括EMI和EMS,在EMI里面又包括CE和RE,而EMS里面包括ESD、EFT、浪涌……(这里提到的这些ESD…… 只是我们产品上用到了,我听的多了,所以拿来用,还有可能有更多别的相关东西,请查阅相关资料)。简单的说,EMI是干扰源,而EMS是被干扰源,有了这 个解释,就可以理解我们在设计产品的时候,解决方法是对于EMI去尽可能减少干扰,对于EMS是防止干扰。所以引出了在电源设计的时候需要加上共模电感和 差模电感来去避免EMI和EMS。

电感分两类(仅限于我现在知道的):差模电感和共模电感。两根电源线对GND的干扰叫共模干扰,共模干扰主要是对EMI来说。在电源设计的时候一般 放到两条电源线上(4个引脚),既然是对地的干扰,我就想是不是GND产生了杂波信号对正常信号产生了影响,其实不是,因为EMI是干扰源,而不是被干扰 源,所以我上述说法是错误的。既然它是干扰源,它产生的干扰又是对GND的,这到底是怎么回事呢?朱工解释是:EMI对GND的干扰,实际是对感应回路的 干扰,具体的说,在走线或者放置器件等相关操作的时候,当信号层的参考层为GND的时候,对于感应回路的参考平面(GND)来说,其实在整个GND的不同 位置,可能已经产生了电压差,白了说已经产生了一些干扰,而我们想要的效果是整个GND处于一个零电视状态,但是我们又不可能去对GND来进行相关处理, 所以只能在开始就开始预防EMI的产生,或者去减少这些干扰,此时,典型应用就出来了,电源里的共模电感就用到这里了。具朱工解释,在这来典型的电路设计 是一个共模电感后面加一个对大地的Y电容是一个典型应用。

接着说共模电感其他一些东西。共模电感因为都是对GND的,所以在两根线之间的电流方向是相反的,同样,那些干扰信号产生的方向也是相反的。根据楞 次定律说的,有电流流过就有相应磁场产生,由我们学过的右手法则可以知道一根线的磁场是向里的,而另一个电流磁场也是向里的(因为电流方向相反),所以在 共模电感之间会产生一个磁涡,这个磁涡的出现增大了线路上面的感抗,有效的抑制了EMI的产生。

差模干扰:两根线之间的干扰叫差模干扰。首先要明确一点是差模干扰说的是干扰信号,而不是正常信号(因为我在这出过误解,所以提一下),因为差模干 扰是两根线之间产生的干扰,所以,产生的干扰方向是同一方向,这样由楞次定律可以知道这两根线产生的磁场方向是相反的。这样就可以相互抵消来减少差模间的 EMI。“差模电感的特点是应用在大电流的场合。由于一个铁心上绕的一个线圈,当流进线圈的电源增大时,线圈中的铁心会饱和”这是从百度上查到的。朱工 说,一般我们差模电感后面会加上一个Y电容来构成典型电路。

另外:我们在设计电路的时候,在进入IC电源的时候一般都会加入一个磁珠然后再进入IC引脚,但是好多情况我看到好多人使用的是电感,后来查了一 下,有这样的介绍:磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电 路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDRSDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路, 中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ。 磁珠有很高的电阻率和磁导率,等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。还要说明的一点是:磁珠所收集的能量最终以热能的形式散放,而电感只 是减缓了大电流的速度,能量不会散失。

 
 
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