电感器的分类
电感器以其应用环境、产品结构、形状、用途等可分为不同种类,通常电感器设计是以用途及应用环境作为出发点而开始的。在开关电源中以其用途不同,电感器可分为:
共模滤波电感器(Common Mode Choke)
常模滤波电感器(Normal Mode Choke)
功率因数校正电感(Power Factor Correction - PFC Choke)
交链耦合电感器(Coupler Choke)
储能平波电感(Smooth Choke)
磁放大器线圈(MAG AMP Coil)
共模滤波电感器因要求两线圈具有相同的电感值,相同的阻抗等,故该类电感均采用对称性设计,其形状多为TOROID、UU、ET等形状。
共模电感的工作原理
共模滤波电感器又称共模扼流线圈(以下简称共模电感或CM.M.Choke)或Line Filter。
在开关电源中,由于整流二极管和滤波电容以及电感中的电流或电压急剧变化,产生电磁干扰源(noise),同时输入电源中也存在工频以外的高次谐波噪声,这些干扰若不加以扼制,将对负载设备或开关电源本身造成损害,因此若干国家之安规机构对电磁干扰(EMI)发射量均作出了相应的管制规定。当前开关电源的开关频率日趋高频化EMI也随之日益严重,所以开关电源中均须设置EMI滤波器,EMI滤波器需对常模及共模噪声均作出相应的抑制,以达到某一规定标准。常模滤波器负责滤出输入或输出端两根线间之差模干扰信号,共模滤波器负责滤出两条入线之共模干扰信号。实际共模电感因其工作环境不同,又可分为AC CM.M.CHOKE;DC CM.M.CHOKE和SIGNAL CM.M.CHOKE三种,在设计或选用时应于以区分。但其工作原理完全相同,工作原理如图(1)所示:
图1共模电感的作用
如图所示,在同一磁环上绕上两组方向相反的线圈,据右手螺旋管定则可知,当在输入端A、B两端加上极性相反,信号幅值相同的差模电压时,有实线所示的电流i2,在磁芯中产生实线所示的磁通Φ2,只要保证两绕组完全对称,则磁芯中两不同方向之磁通相互抵消。总磁通为零,线圈电感几乎为零,对常模信号无阻抗作用。若在输入端A、B两端加上极性相同,幅值相等的共模信号时,有虚线所示的电流i1,在磁芯中产生虚线所示的磁通Φ1,则磁芯中磁通有相同的方向而互相加强,使每一线圈的电感值为单独存在时的两倍,而XL =ωL,因此,此一绕法的线圈对共模干扰有很强的抑制作用。