區(qū)別于常見的電感有四個導線稱之為共模電感。
▎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濾除共模噪聲,,也就是將共模噪聲阻擋在目標電路外面。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)上繞上同向的一對線圈,,當交變電流通過時,,因為電磁感應而在線圈中產(chǎn)生磁通量。 對于差模信號,,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; 而對于共模信號,,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于差模信號的影響較小,而對共模噪聲具有很好的濾波性能,。
通俗的總結: 因為楞次定律(Lenz'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與磁鐵的固有磁場形成對抗,,相互抑制,才能實現(xiàn)濾波功能,。 1) 共模電流通過共模線圈,,磁力線方向相同,感應磁場加強,,從如下圖磁力線方向可以看出—實線箭頭表示電流方向,,虛線表示磁場方向
對于共模線圈或者共模電感,當共模電流流過線圈時,,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)生的磁力線穿過藍色線圈,同時藍色線圈產(chǎn)生的磁力線也穿過紅色線圈,,彼此相互感應,。
從電感的角度來看,電感量也是成倍增加,,磁鏈代表了總磁通量,。對于共模電感,當磁通量是原來的2倍時,,匝數(shù)沒有發(fā)生變化,,電流也沒有發(fā)生變化,此時電感量增加為原來的2倍,,意味著等效磁導率變?yōu)樵瓉淼?倍,。
等效磁導率何以增加一倍,從下面的電感公式來看,,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,因此也沒有改變,,唯一就是磁導率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時,,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,,共模感抗也會成倍增加,,因而對共模信號有良好的濾波作用,也就是將共模信號用大阻抗阻擋,,不讓其通過共模電感,,即不讓此信號傳輸?shù)诫娐返南乱患?,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)電機運轉(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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