共模电感简介及应用 Common mode Choke (出处不详)

共模电感简介及应用 Common mode Choke

共模电感(Common mode Choke),也叫共模扼流圈,是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。理想的共模扼流圈对L(或N)与E之间的共模干扰具有抑制作用,而对L与N之间存在的差模干扰无电感抑制作用。但实际线圈绕制的不完全对称会导致差模漏电感的产生。信号电流或电源电流在两个绕组中流过时方向相反,产生的磁通量相互抵消,扼流圈呈现低阻抗。共模噪声电流(包括地环路引起的骚扰电流,也处称作纵向电流)流经两个绕组时方向相同,产生的磁通量同向相加,扼流圈呈现高阻抗,从而起到抑制共模噪声的作用。

共模电感实质上是一个双向滤波器:一方面要滤除信号线上共模电磁干扰,另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。       

共模扼流圈可以传输差模信号,直流和频率很低的差模信号都可以通过,而对于高频共模噪声则呈现很大的阻抗,发挥了一个阻抗器的作用,所以它可以用来抑制共模电流骚扰。           

共模扼流圈工作原理及插入损耗特性(或称阻抗特性): 

1、 工作原理:

共模电感扼流圈是开关电源、变频器、UPS电源等设备中的一个重要部分。其工作原理:当工作电流流过两个绕向相反线圈时,产生两个相互抵消的磁场 H1、H2,此时工作电流主要受线圈欧姆电阻以及可忽略不计的工作频率下小漏电感的阻尼。如果有干扰信号流过线圈时,线圈即呈现出高阻抗,产生很强的阻尼效果,达到衰减干扰信号作用。

2、 插入损耗特性:       

共模扼流圈插入损耗特性是由其在干扰频谱下的阻抗特性来衡量的。 

当频率范围为0.01~1MHZ时,阻抗主要取决于线圈电感L。           

当频率范围为1~10MHZ时,阻抗主要取决于绕组分布电容CK。 

当频率范围为>10MHZ时,阻抗与绕组电容、主回路电感、漏电感和磁芯铁损与铜损所组成的并联电路有关(ZS为等效阻抗)。           

漏感和差模电感 

对理想的电感模型而言,当线圈绕完后,所有磁通都集中在线圈的中心内。但通常情况下环形线圈不会绕满一周,或绕制不紧密,这样会引起磁通的泄漏。共模电感有两个绕组,其间有相当大的间隙,这样就会产生磁通泄漏,并形成差模电感。因此,共模电感一般也具有一定的差模干扰衰减能力。           

在滤波器的设计中,我们也可以利用漏感。如在普通的滤波器中,仅安装一个共模电感,利用共模电感的漏感产生适量的差模电感,起到对差模电流的抑制作用。有时,还要人为增加共模扼流圈的漏电感,提高差模电感量,以达到更好的滤波效果。

<think>好的,我现在需要帮用户查找关于Multisim中共模电感的设计、使用教程、模型下载的相关资料。首先,我得回忆一下用户提供的引用内容,看看有没有相关的信息。 用户给出的引用中有几个提到了Multisim的仿真模型和电路设计。比如引用[1]提到用户因为没有可调电源模型,用电阻分压和VCVS构造了一个,这说明Multisim的模型库可能不够全面,需要自己搭建。引用[2]提到在仿真中短路共模电感后测试通过,这说明共模电感在电路中的影响,可能用户需要了解如何在Multisim中添加或调整共模电感模型。引用[4]详细介绍了Multisim的仿真教程,包括放大电路等,可能里面会有相关的设计方法。 接下来,我需要确认用户的需求:设计或使用共模电感的教程、模型下载。首先,Multisim是否有内置的共模电感模型?根据引用[2],用户提到短路共模电感,说明可能有现成的模型,但需要确认。如果没有的话,可能需要用户自己创建,比如使用VCVS或者其他元件组合,类似引用[1]中的做法。 然后,教程方面,引用[4]提到了详细的Multisim教程,可能包含滤波电路设计,而共模电感常用于滤波,所以可能相关。另外,引用[3]提到运算放大器构成滤波电路,虽然是有源的,但结构设计方法可能有参考价值。 关于模型下载,引用[5]提供了一个附件下载链接,但不知道具体内容,可能包含相关模型。用户可能需要到论坛或资源站下载第三方模型,比如在NI官网或Electronics Lab社区查找。 还需要考虑用户可能遇到的困难,比如找不到共模电感模型时如何自行搭建,或者如何测试其性能。引用[2]中用户通过短路共模电感进行仿真测试,这可能是一种验证方法,但设计时需要正确的模型参数。 总结步骤:1. 检查Multisim库中是否有共模电感;2. 若无,使用其他元件构建;3. 参考滤波电路设计教程;4. 查找第三方模型下载资源;5. 测试和验证设计,参考引用中的仿真方法。</think>根据站内资料和Multisim特性,关于共模电感的设计与使用主要有以下解决方案: ### 一、Multisim中共模电感模型获取 1. **基础模型调用** Multisim元件库中可通过搜索"Common Mode Choke"直接调用基础共模电感模型,其参数可在属性窗口修改电感值、耦合系数等[^4]。 2. **自定义建模方法** 当需要特殊参数时,可通过以下方式构建: - 使用两个耦合电感器(Coupled Inductor) - 设置耦合系数$k=0.95-0.99$ - 添加寄生电容等非理想特性[^1] ```text 操作路径:Place > Component > Basic > TRANSFORMER > COUPLED_INDUCTORS ``` ### 二、共模电感设计实践 1. **滤波电路应用** 参考电源滤波电路设计规范: ```mermaid graph LR 交流输入-->共模电感-->X电容-->差模电感-->Y电容-->输出 ``` 仿真时可通过AC扫描分析观察共模抑制比[^3] 2. **参数验证方法** - 插入损耗测试:对比加入/移除电感时的S21参数[^2] - 共模回损测试:使用网络分析仪模块测量回波损耗 ### 三、关键学习资源 1. **官方教程参考** 《Multisim模拟电路仿真教程》第13章详细讲解滤波器设计方法,包含电感器件的参数化仿真流程 2. **工程文件下载** 可访问Electronics Lab社区下载含共模电感的电源滤波电路模板(需注册账户)[^5]
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