什么是电感_共模电感和差模电感的区别

本文介绍了电感的基本概念,包括自感与互感,并详细解释了电感在电路中的作用,如阻碍交流电通过和在整流电路中的应用。此外还对比了共模电感与差模电感的区别。

电感(inductance)是闭合回路的一种属性,即当通过闭合回路的电流改变时,会出现电动势来抵抗电流的改变。这种电感称为自感(self-inductance),是闭合回路自己本身的属性。假设一个闭合回路的电流改变,由于感应作用而产生电动势于另外一个闭合回路,这种电感称为互感(mutual inductance)。

  电感以方程式表达为u=Ldi/Dt;

  其中, u是电动势, L是电感, i是电流, t是时间。


什么是电感_共模电感和差模电感的区别

  电感对交流电是有阻碍作用的。在交流电频率一定的情况下,电感量越大,对交流电的阻碍能力越大,电感量越小,其阻碍能力越小。另,在电感量一定的情况下,交流电的频率越高,电感对交流电的阻碍能力也越大,频率越低,电感对交流电的阻碍能力越小。也就是说,电感有阻止交流电通过而让直流电通过的特性。

  理想中的电感是一个纯净的电感,它没有电容的成份可让交流电通过,也没有电阻可让直流电通过,也没有损耗,那么不论它的电感量大小,都可以完全阻止交流电的通过。

  但这样的电感是没有的。也正因为如此,电感才得到了应用。我们可以把电感用在整流电路中,因为,我们想要得到一个功率强大的直流电源,就必须利用整流电路把交流电变为我们需要的直流电。又因为整流出来的直流电并不是纯净的直流电,它含有很大的交流成份,这是我们不希望的,所以我们就可以把电感串接在整流电路中,整流出来的直流电经过电感以后,交流成份就大为减少了。而直流成分可以通过电感的电阻传到负责上去。

  由此可见,交流电通过电感以后,幅度变小了,幅度变小的那部分没到哪里去,只是被阻止了,也什么也变。

  由于成本的原因,电感不可能做的很大,所以电感对交流电的阻止能力也是有限的,从电感输出来的直流电还是有一些交流成份,对这一部分我们所不希望有的交流成份,我们可以在电感输出电路的后面再并接一个较大的电容,利用电容能隔断直流、通过交流的特性,就可以把我们不希望的交流成份滤除掉。

  共模电感和差模电感的区别

什么是电感_共模电感和差模电感的区别
共模电感和差模电感的电路图

  1、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。

  2、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。

  3、共模电感是双线双向;差模电感是单向的。

  4、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。

  5、共模是两个绕组分别接在零线和火线上,两个绕组同进同出,滤除的是共模信号;差模是一个绕组 单独接在零线和火线上的滤波电感器只能滤除差模干扰。

  6、共模信号: 分别在零线和火线上的两个完全相同的信号 他们都通偶合和地形成回路;差模信号:是和有用信号同样的回路

  7、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)。

什么是电感_共模电感和差模电感的区别

### 共模电感规格书中差模共模的概念及区别 #### 差模电流与共模电流定义 差模电流指的是在同一电路路径中的两个导体之间流动的电流,方向相反。这种类型的电流通常是由信号传输引起的,在电源线或数据线上表现为一对相位相差180度的波形[^2]。 而共模电流则是在同一电路路径上的多个导体中同向传播的电流分量。这类电流不是由正常的负载操作引起,而是由于电磁干扰(EMI)、接地不良或其他外部因素造成的耦合效应所致。 #### 参数表现形式及其影响 在共模电感的设计过程中,对于这两种不同性质的电流有着不同的处理方式: - **差模特性**:当考虑差模噪声抑制时,主要关注的是电感器对差模成分的有效阻抗。这可以通过测量绕组间的互感来评估其性能。如果一个设备内部存在较强的差模干扰源,则需要选择具有较高差模阻抗特性的元件以减少这些不必要的频率成分传递给其他部分。 - **共模特性**:针对共模噪声而言,重点在于提高电感对于共同流向两根电线内的相同极性交流电压所产生的磁场抵消能力。理想情况下,良好的共模扼流圈应该能够有效地衰减来自外界环境或者系统本身产生的宽频带射频干扰而不影响正常工作所需的低频有用信号。 #### 实际应用场景下的考量 实际应用中,设计者会依据具体需求选取合适的型号并调整参数设置,使得所选用的产品既能在规定范围内提供足够的滤波效果又不会因为过度增强而导致成本增加或者其他负面后果。例如,在比较两款共模电感时,除了注意外形结构的不同之外,还需要仔细审查它们各自的电感量以及最大允许直流偏置电流等关键指标,从而确保最终选定的产品能够在预期的工作条件下稳定运行[^1]。 ```python # Python代码用于模拟计算两种模式下电感的表现 def calculate_inductance_difference(L_cm, L_dm): """ 计算共模差模电感之间的差异 :param L_cm: float, 共模电感值 (H) :param L_dm: float, 差模电感值 (H) :return: tuple of floats, 返回两者之差绝对值 |L_cm - L_dm| """ difference = abs(L_cm - L_dm) return difference # 示例数值输入 example_L_cm = 0.5e-3 # 单位为亨利 H example_L_dm = 0.3e-3 # 单位为亨利 H result = calculate_inductance_difference(example_L_cm, example_L_dm) print(f"The absolute value of the inductance difference is {result:.2g} Henry.") ```
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