區(qū)別于常見(jiàn)的電感有四個(gè)導(dǎo)線稱之為共模電感。
▎抑制共模噪聲
抑制共模噪聲的方法多種多樣,,除了從源頭去減少共模噪聲外,,通常我們抑制最常用的方法就是使用共模電感來(lái)濾除共模噪聲,也就是將共模噪聲阻擋在目標(biāo)電路外面,。即在線路中串聯(lián)共模扼流器件,。 這樣做的目的是增大共模回路的阻抗,,使得共模電流被扼流器所消耗和阻擋(反射),,從而抑制線路中的共模噪聲。
▎共模扼流器或電感的原理
若在以某種磁性材料的磁環(huán)上繞上同向的一對(duì)線圈,,當(dāng)交變電流通過(guò)時(shí),,因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)而在線圈中產(chǎn)生磁通量。 對(duì)于差模信號(hào),,產(chǎn)生的磁通量大小相同,、方向相反,兩者相互抵消,,因而磁環(huán)產(chǎn)生的差模阻抗非常?。?nbsp; 而對(duì)于共模信號(hào),,產(chǎn)生的磁通量大小和方向均相同,,兩者相互疊加從而使磁環(huán)產(chǎn)生了較大的共模阻抗。 這一特性使得共模電感對(duì)于差模信號(hào)的影響較小,,而對(duì)共模噪聲具有很好的濾波性能,。
通俗的總結(jié): 因?yàn)槔愦味桑↙enz's law),共模電感這種連接下,,兩條線互感形成的磁通是同一方向,。 交變電流形成的磁場(chǎng)與磁鐵的固有磁場(chǎng)形成對(duì)抗,,相互抑制,才能實(shí)現(xiàn)濾波功能,。 1) 共模電流通過(guò)共模線圈,,磁力線方向相同,感應(yīng)磁場(chǎng)加強(qiáng),,從如下圖磁力線方向可以看出—實(shí)線箭頭表示電流方向,,虛線表示磁場(chǎng)方向
對(duì)于共模線圈或者共模電感,當(dāng)共模電流流過(guò)線圈時(shí),,由于磁力線方向相同,,在不考慮漏感的情況下,磁通量疊加,,其原理是互感,。 下圖紅色線圈產(chǎn)生的磁力線穿過(guò)藍(lán)色線圈,同時(shí)藍(lán)色線圈產(chǎn)生的磁力線也穿過(guò)紅色線圈,,彼此相互感應(yīng),。
從電感的角度來(lái)看,電感量也是成倍增加,,磁鏈代表了總磁通量,。對(duì)于共模電感,當(dāng)磁通量是原來(lái)的2倍時(shí),,匝數(shù)沒(méi)有發(fā)生變化,,電流也沒(méi)有發(fā)生變化,此時(shí)電感量增加為原來(lái)的2倍,,意味著等效磁導(dǎo)率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,。
等效磁導(dǎo)率何以增加一倍,從下面的電感公式來(lái)看,,由于匝數(shù)N不改變,、磁路和磁芯截面積由磁芯的物理尺寸決定,,因此也沒(méi)有改變,,唯一就是磁導(dǎo)率u增加了一倍,因而可以產(chǎn)生更多的磁通量,。
所以,,共模電感在共模電流通過(guò)時(shí),工作在互感模式下,。 在互感的作用下,,等效電感量被成倍增加,共模感抗也會(huì)成倍增加,,因而對(duì)共模信號(hào)有良好的濾波作用,,也就是將共模信號(hào)用大阻抗阻擋,,不讓其通過(guò)共模電感,即不讓此信號(hào)傳輸?shù)诫娐返南乱患?jí),,如下是電感產(chǎn)生的感抗ZL,。
ZL= ωL = 2πfL ,ZL 就是感抗,,單位為歐姆 ,,ω 是交流發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度,單位為弧度/秒,,f 是頻率,,單位為赫茲 ,L 是線圈電感,,單位為亨利,。
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