噪聲對策的基礎 【第6講】 片狀共模扼流線圈

2011/10/28
基础

分类: 噪声对策PLAZA
這次為大家帶來共模扼流線圈的介紹。


<共模扼流線圈根據干擾和信號的傳輸方式來進行區分>
之前出現的片狀鐵氧體磁珠和片狀三端子電容器是利用干擾頻率比信號頻率稍高的原理,將之作為低通濾波器來選擇性地消除干擾。共模扼流線圈雖然也是干擾濾波器,但其原理是根據傳導方式的不同來區分干擾和信號,而非頻率的差別。因此有必要先了解共模和差模這兩種傳導方式。


<共模和差模>
通常,基板上電氣電路中從某處流出的電流會通過負荷到達別的電路,經由基板上的其他路線流回來。(很多時候返回路線為基板的接地層)這即為差模流動方式。

圖1 差模的傳導路線


另一方面,雖然不存在明確的架線,但卻存在別的傳導線路。因基板上的各配線和作為基准的大地之間會產生微弱的寄生電容,因此形成由大地流出再由相反方向向大地折回的傳導路線。這就叫共模。


圖2 共模傳導線路



與地間的寄生電容雖然很微弱,但當信號頻率增大時,微弱的寄生電容電阻降低,則共模電流容易通過。一般共模電流不會主動通過電子電路,但當電源電路或驅動器IC的地線松動時,其所驅動的電路整體也會不穩定,從而形成共模干擾。此電路中如有連接外部的電纜,電纜中也會有共模電流通過,由於其電位相對地不穩定,故形成干擾電波射出。


<共模扼流線圈是僅對共模電流作用的靜噪濾波器>
共模扼流線圈是利用上述共模和差模的傳導方式區分噪聲和信號的靜噪濾波器。一句話概括,即為僅作用於共模的濾波器。
圖3 共模扼流線圈的工作原理


图3 共模扼流線圈的工作原理


共模扼流線圈是將2根導線纏繞在一個磁芯上(高頻使用時是鐵氧體磁芯)。如此就有4個接頭。兩個纏繞方向互為反向。當共模電流通過這種線圈時,各線圈因電磁誘導現像產生磁通量,但因產生的磁通量方向相同,從而彼此增強,電感性能得以提高。而當線圈中通過差模電流時,因產生的磁通量方向相反,磁通量相互抵消。由此電感對差模電流的作用消失。如此,形成在共模扼流線圈中電感對差模沒有作用,僅對共模作用的濾波器。