差模電感是一種電感量大,對差模高頻干擾大的電感,也稱差模扼流圈;這是閉環的一個屬性,即當通過閉環的電流發生變化時,電動勢將抵抗電流的變化。
差模電感(DM inductor)必須流過交流電源電流,一般是采用μ值較低的鐵粉心(Iron powdercore),由于μ值較低所以感值較低,典型值是數十uH到數百uH之間。
差模電感器沿一個方向纏繞在鐵芯上;并且只有一個線圈和兩個管腳,因此可以從管腳的數量中區分共模電感和差模電感。
差模電感工作原理圖
如圖所示,是差模電感器電路,差模電感器L1、L2與X電容串聯構成回路,因為L1和L2對差模高頻干擾的感抗大,而X電容C1對高頻干擾的容抗小,這樣將差模干擾噪聲濾除,而不能加到后面的電路中,達到抑制差模高頻干擾噪聲的目的。
差模電感參數解讀
以下圖差模電感手冊為例。
1、電感值(Inductance):是差模電感的基本特性,取決于線圈繞線的匝數、線圈直徑、長度及內芯的特性,如手冊電感值為2.2uH;
2、 直流電阻(Rdc):電感在通過直流時所呈現的電阻,如手冊所示最大10mΩ,大電流、低電壓應用需重點關注;
3、頻率阻抗(Ω):指其在電流下所有的電阻抗總和,包含直流部分(實部)和交流部分(虛部);如果手冊提供了阻抗頻率曲線,盡量選擇所希望的濾波頻段對應阻抗值較大,如下圖電感對120MHz的濾波效果比對10MHz會好很多;
4、額定電流(Rated current):指其在允許的工作環境下能承受的最大電流,如手冊所示為6.5A;
5、其他參數:溫度范圍(Operating temperature)、封裝等。
共模電感與差模電感的區別
抗電磁波干擾用的兩種電感: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,在負載上引起干擾,這就是差模干擾;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,引起干擾,這就是共模的地環路干擾。
抑制共模干擾的濾波電感叫共模電感。抑制差模干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:由于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。由于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(由于價格便宜)。
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