差模电感是一种电感量大,对差模高频干扰大的电感,也称差模扼流圈;这是闭环的一个属性,即当通过闭环的电流发生变化时,电动势将抵抗电流的变化。
差模电感(DM inductor)必须流过交流电源电流,一般是采用μ值较低的铁粉心(Iron powdercore),由于μ值较低所以感值较低,典型值是数十uH到数百uH之间。
差模电感器沿一个方向缠绕在铁芯上;并且只有一个线圈和两个管脚,因此可以从管脚的数量中区分共模电感和差模电感。
差模电感工作原理图
如图所示,是差模电感器电路,差模电感器L1、L2与X电容串联构成回路,因为L1和L2对差模高频干扰的感抗大,而X电容C1对高频干扰的容抗小,这样将差模干扰噪声滤除,而不能加到后面的电路中,达到抑制差模高频干扰噪声的目的。
差模电感参数解读
以下图差模电感手册为例。
1、电感值(Inductance):是差模电感的基本特性,取决于线圈绕线的匝数、线圈直径、长度及内芯的特性,如手册电感值为2.2uH;
2、 直流电阻(Rdc):电感在通过直流时所呈现的电阻,如手册所示最大10mΩ,大电流、低电压应用需重点关注;
3、频率阻抗(Ω):指其在电流下所有的电阻抗总和,包含直流部分(实部)和交流部分(虚部);如果手册提供了阻抗频率曲线,尽量选择所希望的滤波频段对应阻抗值较大,如下图电感对120MHz的滤波效果比对10MHz会好很多;
4、额定电流(Rated current):指其在允许的工作环境下能承受的最大电流,如手册所示为6.5A;
5、其他参数:温度范围(Operating temperature)、封装等。
共模电感与差模电感的区别
抗电磁波干扰用的两种电感:共模电感和差模电感。
骚扰电磁场在线-线之间产生差模电流,在负载上引起干扰,这就是差模干扰;骚扰电磁场在线-地之间产生共模电流,共模电流在负载上产生差模电压,引起干扰,这就是共模的地环路干扰。
抑制共模干扰的滤波电感叫共模电感。抑制差模干扰的滤波电感叫差模电感。
共模电感是绕在同一铁心上的圈数相等、导线直径相等、绕向相反的两组线圈。差模电感是绕在一个铁心上的一个线圈。
共模电感的特点是:由于同一铁心上的两组线圈的绕向相反,所以铁心不怕饱和。市场上用的最多的磁芯材料是高导铁氧体材料。
差模电感的特点是应用在大电流的场合。由于一个铁心上绕的一个线圈,当流进线圈的电流增大时,线圈中的铁心会饱和,因此市场上用的最多的铁心材料是金属粉心材料。特别是铁粉心材料(由于价格便宜)。
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