電源濾波器的設(shè)計通常可從共模和差模兩方面來考慮。共模濾波器最重要的部分就是共模電感線圈，與差模電感線圈相比，共模電感線圈的一個顯著優(yōu)點在于它的電感值極高，而且體積又小，設(shè)計共模電感線圈時要考慮的一個重要問題是它的漏感，也就是差模電感。通常，計算漏感的辦法是假定它為共模電感的1%，實際上漏感為共模電感的 0.5% ～ 4%之間。在設(shè)計最優(yōu)性能的電感線圈時，這個誤差的影響可能是不容忽視的。

1.漏感的重要性

漏感是如何形成的呢?緊密繞制，且繞滿一周的環(huán)形線圈，即使沒有磁芯，其所有磁通都集中在線圈“芯”內(nèi)。但是，如果環(huán)形線圈沒有繞滿一周，或者繞制不緊密，那么磁通就會從芯中泄漏出來。這種效應(yīng)與線匝間的相對距離和螺旋管芯體的磁導(dǎo)率成正比。共模電感線圈有兩個繞組，這兩個繞組被設(shè)計成使它們所流過的電流沿線圈芯傳導(dǎo)時方向相反，從而使磁場為0.如果為了安全起見，芯體上的線圈不是雙線繞制，這樣兩個繞組之間就有相當(dāng)大的間隙，自然就引起磁通“泄漏”，這即是說，磁場在所關(guān)心的各個點上并非真正為0.共模電感線圈的漏感是差模電感。事實上，與差模有關(guān)的磁通必須在某點上離開芯體，換句話說，磁通在芯體外部形成閉合回路，而不僅僅只局限在環(huán)形芯體內(nèi)。如果芯體具有差模電感，那么，差模電流就會使芯體內(nèi)的磁通發(fā)生偏離零點，如果偏離太大，芯體便會發(fā)生磁飽和現(xiàn)象，使共模電感基本與無磁芯的電感一樣。

2.共模電感線圈綜述

濾波器設(shè)計時，假定共模與差模這兩部分是彼此獨(dú)立的。然而，這兩部分并非真正獨(dú)立，因為共模電感線圈可以提供相當(dāng)大的差模電感。這部分差模電感可由分立的差模電感來模擬。為了利用差模電感，在濾波器的設(shè)計過程中，共模與差模不應(yīng)同時進(jìn)行，而應(yīng)該按照一定的順序來做。首先，應(yīng)該測量共模噪聲并將其濾除掉。采用差模抑制網(wǎng)絡(luò)(Differential Mode Rejection Network)，可以將差模成分消除，因此就可以直接測量共模噪聲了。如果設(shè)計的共模濾波器要同時使差模噪聲不超過允許范圍，那么就應(yīng)測量共模與差模的混合噪聲。因為已知共模成分在噪聲容限以下，因此超標(biāo)的僅是差模成分，可用共模濾波器的差模漏感來衰減。對于低功率電源系統(tǒng)，共模電感線圈的差模電感足以解決差模輻射問題，因為差模輻射的源阻抗較小，因此只有極少量的電感是有效的。盡管少量的差模電感非常有用，但太大的差模電感可以使扼流圈發(fā)生磁飽和。

3.用LISN原理測量共模電感線圈飽和特性的方法

測量共模線圈磁芯(整體或部分)的飽和特性通常是很困難的。通過簡單的試驗可以看出共模濾波器的衰減在多大程度上受由60Hz編置電流引起的電感減小量的影響。進(jìn)行此項測試需要一臺示波器和一個差模抑制網(wǎng)絡(luò)(DMRN)。首先，用示波器來監(jiān)測線電壓。按如下方法從示波器的A通道輸入信號，將示波器的時間基準(zhǔn)置為2ms/div，然后將觸發(fā)信號加在A通道上，在交流電壓達(dá)到峰值時會有線電流產(chǎn)生，此時濾波器效能的降級是意料中的事情。

4.E形鐵芯結(jié)構(gòu)

另外還有一種共模電感線圈，它比環(huán)形磁芯線圈更易繞制，但比壺形鐵芯線圈的輻射更厲害，E形鐵芯線圈共模磁通將外部引線上的兩組線圈都聯(lián)系在一起了。為了獲得較高的磁導(dǎo)率，在外部引線上應(yīng)沒有空氣隙。另一方面，差模磁通將外部引線和中心引線聯(lián)系起來。

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