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共模電感(Common mode Choke)，也叫共模扼流圈，常用于開關(guān)電源中過(guò)濾共模的電磁干擾信號(hào)。

共模電感是一個(gè)以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件，它由兩個(gè)尺寸相同，匝數(shù)相同的線圈對(duì)稱地繞制在同一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯上，形成一個(gè)四端器件，要對(duì)于共模信號(hào)呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用，而對(duì)于差模信號(hào)呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用。如圖

【資料圖】

共模電感工作原理

共模電感的兩根線是同向穿過(guò)磁環(huán)，差模信號(hào)通過(guò)磁環(huán)產(chǎn)生的磁通方向相反而相互抵消從而不產(chǎn)生作用，而共模信號(hào)通過(guò)磁環(huán)產(chǎn)生的磁通方向相同而相互疊加從而發(fā)揮其感性作用。

在正常的情況下，共模電感只有對(duì)共模信號(hào)產(chǎn)生作用。通過(guò)分析共模電感的工作原理可知，共模電感對(duì)差模信號(hào)不產(chǎn)生作用的原因是穿過(guò)磁環(huán)的兩條線上的差模信號(hào)產(chǎn)生的大小相等方向相反的磁通相互抵消的結(jié)果。

下面我來(lái)分享一個(gè)案例，用達(dá)索系統(tǒng)的CST來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)際匹配供應(yīng)商提供的共模扼流圈。并且用理論計(jì)算出來(lái)。

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首先作為甲方需要供應(yīng)商提供共模扼流圈的3D模型和阻抗曲線，如上圖

有了阻抗曲線的參數(shù)之后下面直接上公式

N是匝數(shù)，μ是相對(duì)磁導(dǎo)率是一個(gè)復(fù)數(shù)，μ0是真空磁導(dǎo)率，A是磁環(huán)橫截面積，l是磁路長(zhǎng)度。

后面我會(huì)單獨(dú)出一期如何計(jì)算磁性電感和帶氣隙的磁性電感的參數(shù)

計(jì)算出相對(duì)磁導(dǎo)率--頻率曲線

磁導(dǎo)率

?真空磁導(dǎo)率（μ0），又稱磁場(chǎng)常數(shù)、磁常數(shù)、自由空間磁導(dǎo)率或磁常數(shù)是一物理常數(shù)，指真空中的磁導(dǎo)率。

相對(duì)磁導(dǎo)率（Relative permeability），電力術(shù)語(yǔ)，是特殊介質(zhì)的磁導(dǎo)率和真空磁導(dǎo)率μ?的比值。相對(duì)磁導(dǎo)率是一個(gè)復(fù)數(shù)量，有實(shí)部也有虛部，實(shí)部用μ",虛部用μ""表示。相對(duì)磁導(dǎo)率μ等于μ"+μ""的絕對(duì)值。

我們可以通過(guò)debye一階或者二階模型來(lái)擬合磁導(dǎo)率，還是直接上公式

擬合和計(jì)算的相對(duì)磁導(dǎo)率對(duì)比

我們?cè)贑ST里面也是用Debye二階模型去設(shè)置鐵氧體磁環(huán)

注：磁環(huán)的尺寸，匝數(shù)，材料要和實(shí)際量產(chǎn)的磁環(huán)一致

請(qǐng)看測(cè)試的阻抗曲線和計(jì)算擬合的阻抗曲線圖

共模扼流圈的漏感，供應(yīng)商datasheet里面給出的是在10kHz時(shí)候0.9uH,仿真如圖：

最后我們通過(guò)CST仿真得到的鐵氧體磁環(huán)的阻抗頻率響應(yīng)曲線和實(shí)際的阻抗曲線對(duì)比如下圖

這樣我們的共模電感就仿真設(shè)計(jì)好了。