共模电感与差模电感的区别及其在EMI抑制中的应用
更新时间:2025-12-08 10:16:57
晨欣小编
一、定义与工作原理
| 类型 | 定义 | 工作原理 |
|---|---|---|
| 共模电感(CMC) | 用于抑制共模干扰信号(两条线路对地同时出现的干扰) | 两条导线通过同一磁芯,干扰信号(共模)在磁芯中形成相同方向的磁通,磁芯产生高阻抗,衰减干扰;正常差模信号则方向相反,相互抵消,不受影响 |
| 差模电感 | 用于抑制差模干扰信号(两条线路间的干扰) | 单独在线圈上产生电感,对差模电流形成阻抗,高频干扰被衰减;对共模信号作用小 |
核心区别:
共模电感 针对共模干扰(对地干扰)
差模电感 针对差模干扰(线路间干扰)
二、结构特点
| 类型 | 结构特征 | 备注 |
|---|---|---|
| 共模电感 | 两条或多条导线绕在同一磁芯上,磁芯通常为铁氧体 | 适合 EMI 滤波器,电源线常用 |
| 差模电感 | 单独线圈绕在磁芯上 | 用于差模滤波,如开关电源输出滤波器 |
物理上,共模电感通常看起来像两个线圈绕在同一个磁芯上,但电流方向相反形成对称结构,而差模电感就是普通单绕线电感。
三、性能特点
| 指标 | 共模电感 | 差模电感 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 抑制干扰类型 | 共模干扰 | 差模干扰 | 根据电流路径不同起作用 |
| 阻抗特性 | 高频阻抗高,低频阻抗低 | 对差模干扰阻抗高 | 共模电感对差模信号影响小,差模电感对共模信号影响小 |
| 饱和电流 | 高,可承受电源电流 | 根据负载设计 | EMI 滤波要求电感不易饱和 |
| 应用频率范围 | 高频干扰抑制(几十 kHz–数百 MHz) | 高频/低频均可,取决于设计 | 主要用于开关电源、信号线、通信线路 |
| 体积与成本 | 较大,成本高于单绕线电感 | 较小,成本低 | 共模电感复杂,体积大 |
四、EMI 抑制中的应用场景
1. 共模电感
电源线 EMI 滤波器(AC-DC 电源输入端)
信号线干扰抑制(USB、HDMI、LAN 等)
工业控制系统和电机驱动系统的共模干扰抑制
高频电路中的 EMI 过滤,避免干扰辐射
2. 差模电感
开关电源输出滤波(平滑电压)
DC-DC 转换器输入端对差模干扰抑制
高速信号线的差模噪声抑制
滤波器设计中的 L 元件(与电容形成 LC 滤波网络)
实践经验:
AC 电源输入端 → 共模电感 + 电容 → EMI 滤波器
开关电源输出端 → 差模电感 + 电容 → 平滑输出,抑制高频噪声
通信信号线 → 两者可组合使用,提升 EMI 抑制效率


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