在本篇電源設(shè)計(jì)小貼士中,，我們將繼續(xù)討論共模電流問題。如前所述我們可以使用一個機(jī)架電容將共模電流返回至電源,，該電容還可以降低噪聲的源阻抗,。然而就我們可以使用的電容大小而言是有一個安全極限的，其決定了共模濾波器的剩余量,。共模電流是由Q1 漏極上的大AC 開關(guān)電壓產(chǎn)生的（請參見圖1）,，其使得電流流經(jīng)雜散電容進(jìn)入機(jī)架接地。機(jī)架電容C1 為其提供了一個在電源中返回而不會流經(jīng)AC 輸入源接地連接的路徑,。共模電感L1 通過在電源機(jī)架和AC 輸入源之間的路徑中添加阻抗來限制共模輻射,。1 MHz時(shí)，4700 pF機(jī)架電容的最大容許感抗為 30 Ohms,。為了讓所有開關(guān)產(chǎn)生的電流都進(jìn)入到機(jī)架電容C1,，這一電感需要在高頻率范圍內(nèi)具有高阻抗（數(shù)千歐姆）。

圖1 高阻抗共模電感(L1) 降低了輻射

    更進(jìn)一步觀察T2,，電感位于熱線和中線組合路徑,，差動電感不再用于降低共模電流。許多設(shè)計(jì)人員都使用 L1漏電感進(jìn)行差動濾波,。由于有了電感連接（如圖1所示）,，在電感中就沒有了凈DC 電流，這就是說可以使用一個高磁導(dǎo)率無隙磁芯,。圖2 顯示了典型共模電感磁芯材料與頻率之間關(guān)系的相關(guān)磁導(dǎo)率,。就磁導(dǎo)率而言有真實(shí)部分(real part) 也有復(fù)極部分(complex part)。當(dāng)復(fù)極部分與材料損耗相關(guān)時(shí)真實(shí)部分就與電感相關(guān),。由于該圖表述為串聯(lián)組件,，因此總體阻抗為二者的矢量和。這是極具價(jià)值的,，因?yàn)榧词闺姼械恼鎸?shí)部分在 300 kHz頻率時(shí)作用開始衰減并且在高于 1-2 MHz 時(shí)無法使用,，阻抗取決于1 MHz 以上時(shí)材料的損耗情況并繼續(xù)實(shí)現(xiàn)10 MHz 的高效率。

圖2尋找一種具有高磁導(dǎo)率裕量的磁芯材料

    一旦您選定了磁芯材料,，接下來的最大挑戰(zhàn)就是如何充分利用磁芯材料的高磁導(dǎo)性（請參見圖3）,，該圖顯示了28 mH 阻抗共模與頻率的關(guān)系。在低頻率時(shí),，該器就像是一個電感器,，但是在高頻率時(shí)其更像是一個分布電容，該電容與電感共振,。由于該大電感,，23 pF分布式電容就會影響電感在 200 kHz  以上時(shí)的性能。設(shè)計(jì)一款高性能共模電感的關(guān)鍵就是選擇扇形繞組,、單個繞組并精心選擇磁芯最小化繞組的數(shù)量來最小化電容,。有時(shí)這些共振是不可避免的并且在較高頻率時(shí)需要額外的濾波,。在這些情況下，我們可以再添加一個電感來對較高頻率進(jìn)行濾波,。

圖3 分布電容降低了共模電感阻抗

    總之,，出于對噪聲的高源阻抗以及安全性考慮，AC 電源的共模濾波包含了若干高阻抗組件以將電容限制在機(jī)架以內(nèi),。由于中間繞組電容的存在,，就高頻率下的高阻抗而言，要想實(shí)現(xiàn)上述功能,，共模電感面臨著很大的挑戰(zhàn),。在選擇磁芯材料時(shí)需十分謹(jǐn)慎，材料磁導(dǎo)性裕量必須一直保持在高水平,。此外,，必須要對分布式繞組電容進(jìn)行適當(dāng)控制。一個僅為 30 pF 的分布式電容就可損壞電感的阻抗,。在大多數(shù)情況下,，設(shè)計(jì)人員會使用串聯(lián)的兩個電感（每個電感在特定的頻帶內(nèi)均能提供濾波功能）來解決這一問題。

如欲了解本文的更多詳情,，敬請參閱 2003電源設(shè)計(jì)研討會www.ti.com/2003powerseminar-ca,。

下次，我們將討論如何選擇開關(guān)模式電源中的電容,，敬請期待,。

本文以及其他電源解決方案的詳情，敬請?jiān)L問：http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/analog/powermanagement/power_portal.page,。