如何選取合適共模電感

共模電感選取

根據(jù)共模電感的額定電流、直流電阻以及額定頻率下阻抗值要求，可以按步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)：

1 根據(jù)阻抗值計(jì)算最小電感值

2 選擇共模電感磁芯材料以及磁芯尺寸

3 確定線圈匝數(shù)

4 選擇導(dǎo)線

共模電感最小電感值計(jì)算公式：

Xl為頻率為f時(shí)的阻抗值

扼流圈電感值是用負(fù)載（單位： Ohms）除以信號開始衰減時(shí)的角頻率或以上頻率。例如，在50Ω的負(fù)載中，當(dāng)頻率達(dá)到 4000 Hz 或以上時(shí)信號開始衰減，則需要使用 1.99 mH （50/2π×4000））的電感。其相應(yīng)的共模濾波器構(gòu)造，如下圖6所示：

選擇所需濾波的頻段，共模阻抗越大越好，因此在選擇共模電感時(shí)需要看器件資料，主要根據(jù)阻抗頻率曲線選擇。

電感量計(jì)算出來后和普通設(shè)計(jì)電感一樣，在此就不詳細(xì)展開。

自己在繞制電感時(shí)要注意些事項(xiàng)，

1）繞制在線圈磁芯上的導(dǎo)線要相互絕緣，以保證在瞬時(shí)過電壓作用下線圈的匝間不發(fā)生擊穿短路。

2）當(dāng)線圈流過瞬時(shí)大電流時(shí)，磁芯不要出現(xiàn)飽和。

3）線圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣，以防止在瞬時(shí)過電壓作用下兩者之間發(fā)生擊穿。

4）線圈應(yīng)盡可能繞制單層，這樣做可減小線圈的寄生電容，增強(qiáng)線圈對瞬時(shí)過電壓的而授能力

共模電感磁芯的選取磁芯時(shí)，形狀尺寸、適用頻段、溫升以及價(jià)格都要考慮，常用的磁芯為U型、E型和環(huán)形。

相對而言，環(huán)形磁芯比較便宜，因?yàn)榄h(huán)形只有一個(gè)就可制作。而其他形狀的磁芯必須有一對才能為共模電感所用，且在成型時(shí)，考慮兩磁芯的配對問題，還須增加研磨工序才能得到較高的磁導(dǎo)率，對于環(huán)形磁芯卻不需如此；與其它形狀磁芯相比環(huán)形磁芯有較高的有效磁導(dǎo)率，因?yàn)閮膳鋵Υ判驹谘b配時(shí)，無論怎樣作業(yè)都不可消除氣隙的現(xiàn)象，故有效磁導(dǎo)率比單一封閉形磁芯要低。但環(huán)形磁芯繞線成本較高，因其他形狀磁芯有一配套線架在使用，繞線可以機(jī)器作業(yè)，而環(huán)形磁芯只可以手工作業(yè)或機(jī)器（速度較低）作業(yè)；且磁環(huán)孔徑小，機(jī)器難以穿線，需要人工去繞，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，加工成本高，效率低；安裝不便，若是加底座，則成本會(huì)上升。綜合性能比起來，磁環(huán)性能較好，價(jià)格也較高。因?yàn)槌杀镜囊蛩兀怒h(huán)大多用在大功率的電源上。當(dāng)然因?yàn)轶w積小，對體積有要求的小功率電源，可以采用磁環(huán)磁芯。對于主要作用是濾除低頻噪聲的共模電感，應(yīng)當(dāng)選用高磁導(dǎo)率的錳鋅鐵氧體磁芯；相反，應(yīng)該選用適用于高頻的鎳鋅鐵氧體磁芯或磁粉芯磁芯。通常適用于高頻的磁芯，因其具有分布式氣隙，故磁導(dǎo)率相對較低，二者不可兼得。不過，與普通電感器不同的是，共模電感的作用是對噪聲信號形成較大的插入損耗，以減小噪聲干擾。錳鋅鐵氧體在高頻時(shí)，雖然其有效磁導(dǎo)率很小，但磁芯損耗隨頻率增加而增大，對高頻噪聲有較大的阻礙作用，所以也能減弱高頻干擾，只是效果相對較差。然而，較大的磁芯損耗會(huì)導(dǎo)致磁芯發(fā)熱，而損耗較小的磁芯價(jià)格也較高。

如何選取合適共模電感

1、封裝體積

共模電感有插件也有貼片，也有一體成形，要根據(jù)實(shí)際電路選擇，插件的安裝不了就只能是貼片的。

2、阻抗特性

這是主要考慮的因素，一般在選擇時(shí)候特別注意所需濾波的頻段，需要看共模電感規(guī)格書，主要看阻抗頻率曲線，一般共模阻抗越大越好。如下圖是某共模電感阻抗特性曲線圖，不同的頻率下對應(yīng)不同的阻抗值。

3、漏感大小

由于共模電感加工工藝等問題導(dǎo)致共模電感的線圈繞制不可能一模一樣，這就會(huì)導(dǎo)致漏磁，產(chǎn)生所謂的“漏感”，需要注意考慮差模阻抗對信號的影響，尤其是高速信號，但是產(chǎn)生漏感有時(shí)候也不一樣就是壞的，利用共模電感產(chǎn)生的漏感有時(shí)候可以省去增加差模電感元器件的費(fèi)用。因此我們多見于類似于下面這樣的EMI濾波器，這里是二級EMI濾波。

4、其他

例如成本、品牌等也都會(huì)成為選擇共模電感的重要因素。