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理想情況下的共模濾波器

共模濾波器是用于EMC濾波的常用器件，專門針對(duì)共模噪聲進(jìn)行濾除，而有用差模信號(hào)可以無(wú)損通過(guò)。

從原理上講，理想的共模濾波器在對(duì)差分信號(hào)線進(jìn)行濾波時(shí)，同相的共模噪聲在通過(guò)共模濾波器時(shí)，因?yàn)楣材V波器的繞制方式，在磁芯內(nèi)部產(chǎn)生疊加的磁通形成渦流而轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，所以對(duì)共模噪聲會(huì)有很大的阻抗；對(duì)應(yīng)的當(dāng)差模信號(hào)通過(guò)時(shí)反相的信號(hào)在磁芯內(nèi)部形成相互抵消的磁通，此時(shí)電感對(duì)于差模信號(hào)是沒(méi)有阻礙作用的，可以無(wú)損通過(guò)。

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大電流共模濾波器——差共模濾波器

實(shí)際情況中，任何共模濾波器都會(huì)因?yàn)槁└卸纬梢欢ǖ牟钅Ｗ杩?。而這種差模阻抗在一些特定的使用場(chǎng)合是可以加以利用的。

例如大電流共模濾波器，是一種適用于電源端口濾波的器件，電源的輸入輸出有用的成分只有直流，其它的成分不管是差模成分還是共模成分都是干擾，大電流共模濾波器就是通過(guò)對(duì)磁芯結(jié)構(gòu)和材料的設(shè)計(jì)從而增加漏感，達(dá)到較大的差模阻抗，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)共模、差模成分的衰減。

普通的共模濾波器共模阻抗與差模阻抗比值大約為10：1，而這種大電流共模濾波器共模阻抗與差模阻抗比值大約為1：1，差共模阻抗相當(dāng)，甚至在特定的頻段，差模阻抗會(huì)超過(guò)共模阻抗，如下圖為TLDCM7035-2-501TF共模與差模阻抗測(cè)試電路以及繪制的阻抗曲線：

HP4291A阻抗分析儀，測(cè)試1-1000MHz頻率下電感的阻抗值

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實(shí)際操作應(yīng)用

主要用在電源端口，對(duì)傳導(dǎo)和輻射的測(cè)試都有效果。

1.傳導(dǎo)的測(cè)試

傳導(dǎo)的測(cè)試實(shí)質(zhì)上是測(cè)試機(jī)器通過(guò)電源線注入LISN的干擾，而大電流共模濾波器因?yàn)槠渫瑫r(shí)具備一定量的差模阻抗和共模阻抗，干擾電流通過(guò)共模濾波器被消耗衰減，再流進(jìn)LISN，干擾已經(jīng)被削弱幾個(gè)數(shù)量級(jí)，表現(xiàn)到測(cè)試數(shù)據(jù)上改善極為明顯。

一般的，在測(cè)試中低于10MHz的干擾多屬于差模干擾，使用大電流共模濾波器以及兩個(gè)匹配電容可以起到抑制低頻干擾的效果，此時(shí)發(fā)揮作用的便是共模濾波器的差模阻抗，匹配電容的參數(shù)需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，原理圖如圖示：

利用匹配電容與大電流共模濾波器的組合可以對(duì)高頻段、低頻段進(jìn)行有效濾波。下圖為整改過(guò)的一款車載產(chǎn)品的測(cè)試數(shù)據(jù)，在加上大電流共模濾波器后改善顯著。

使用TLDCM7035-2-501TF前

使用TLDCM7035-2-501TF后

2.輻射的測(cè)試

輻射同樣適用，機(jī)器都會(huì)存在電源線，電源線又一定與高污染源電源模塊相連，成為天線無(wú)可避免，同樣有使用共模濾波器的需求。

如下圖所示為一款360環(huán)視的測(cè)試數(shù)據(jù)，在電源線上加共模濾波器，改善很多。

電源線加共模濾波器前

電源線加共模濾波器后

可見(jiàn)，針對(duì)由電源線纜帶來(lái)的EMC問(wèn)題，大電流共模濾波器具有立竿見(jiàn)影的作用。