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什么是共模電感以及如何選型

       共模電感，也習(xí)慣叫做共模扼流圈，它是在一個(gè)閉合的磁環(huán)上面繞制方向是相反的，但是匝數(shù)相同的共模扼流圈，理想的共模扼流圈對L與N之間的共模干擾具有抑制作用，對L與N之間的差模電感沒有電感抑制作用。但是如果實(shí)際線圈繞制的不完全對稱就會導(dǎo)致差模漏電感的發(fā)生，電源電流在兩個(gè)繞組中流經(jīng)時(shí)方向相反，這時(shí)磁通量抵消，為低阻抗。電源電流在兩個(gè)繞組中流經(jīng)時(shí)方向相同，這時(shí)磁通量相加，為高阻抗，起到抑制共模噪聲的作用。

        共模電感是開關(guān)電源，移動(dòng)電源等設(shè)備的重要部分，工作原理：當(dāng)電流流經(jīng)兩個(gè)繞制方向相反的電圈時(shí)，產(chǎn)生兩個(gè)相互抵消的磁場h1，h2，此時(shí)工作電流主要受到線圈歐姆電阻以及可以省略不計(jì)的工作頻率下小漏電電感的阻尼。假如有干擾信號流經(jīng)線圈時(shí)，線圈呈現(xiàn)高阻抗，阻尼效果強(qiáng)，這就達(dá)到了削弱干擾信號的作用。

        為了適用于更多的電子產(chǎn)品，共模電感封裝大小，電感值，電流都是不相同的，可分為：0605疊層封裝、0806封裝、1210疊層封裝、2012疊層封裝、2012繞線封裝等；電源用有：3225繞線封裝、4532繞線封裝、5050封裝、5546繞線封裝、7060繞線封裝、7660繞線共模、9070封裝、1211封裝、1513封裝等。

       在選用共模電感的時(shí)候需要考慮到濾波的頻段曲線，共模的阻抗越大越好，以及要特別注意差模阻抗對信號的影響，注意高速端口。當(dāng)額定電流大的時(shí)候，共模電感的線徑也要增大，來承受更大的電流。另外，能夠適當(dāng)?shù)脑黾与姼辛靠梢缘皖l衰減的特性。

原來共模電感是這樣解決EMI問題的

      共模電感(Common mode Choke)，也叫共模扼流圈，原理是流過共模電流時(shí)磁環(huán)中的磁通相互疊加，從而具有相當(dāng)大的電感量，對共模電流起到抑制作用，而當(dāng)兩線圈流過差模電流時(shí)，磁環(huán)中的磁通相互抵消，幾乎沒有電感量，所以差模電流可以無衰減地通過；因此共模扼流圈在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號，而對線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘枱o影響。

     在電子產(chǎn)品板卡設(shè)計(jì)上，共模電感起EMI濾波的作用，用于抑制高速信號線產(chǎn)生的電磁波向外輻射，那么具體怎么設(shè)計(jì)電路了，以HDMI為例請參考如下圖：

     為什么能防EMI?要弄清楚這點(diǎn)，我們需要從它的結(jié)構(gòu)開始分析；共模電感的濾波電路，La和Lb就是共模電感線圈，這兩個(gè)線圈繞在同一鐵芯上，匝數(shù)和相位都相同(繞制反向)，當(dāng)電路中的正常電流流經(jīng)共模扼流圈時(shí)，電流在同相位繞制的電感線圈中產(chǎn)生反向的磁場而相互抵消，此時(shí)正常信號電流主要受線圈電阻的影響(和少量因漏感造成的阻尼);當(dāng)有共模電流流經(jīng)線圈時(shí)，由于共模電流的同向性，會在線圈內(nèi)產(chǎn)生同向的磁場而增大線圈的感抗，使線圈表現(xiàn)為高阻抗，產(chǎn)生較強(qiáng)的阻尼效果，以此衰減共模電流，達(dá)到濾波的目的。

     共模電感選型時(shí)需要注意的是所需濾波的頻段，共模阻抗越大越好，因此我們在選擇共模扼流圈時(shí)需要看器件資料，主要根據(jù)阻抗頻率曲線選擇。另外選擇時(shí)注意考慮差模阻抗對信號的影響，主要關(guān)注差模阻抗，特別注意高速端口。需要指出，當(dāng)額定電流較大時(shí)，共模扼流圈的線徑也要相應(yīng)增大，以便能承受較大的電流。此外，適當(dāng)增加電感量，可改善低頻衰減特性。

如何從原理上區(qū)別TVS管和ESD管

TVS管和ESD管的區(qū)別是：工作原理是一樣的，但功率和封裝是不一樣的；ESD主要是用來防靜電，防靜電就要求電容值低；TVS就做不到這一點(diǎn)，TVS的電容值比較高。

TVS管

當(dāng)TVS管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它 能以10的負(fù)12次方秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩梗崭哌_(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值，有效地保護(hù)電子線路中的精密元 器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。

靜電放電即ESD（Electro-Static discharge），是指具有不同靜電電位的物體互相靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移。ESD是20世紀(jì)中期以來形成的以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護(hù)等的學(xué)科，因此，國際上習(xí)慣將用于靜電防護(hù)的器材統(tǒng)稱為ESD。

ESD管

1）ESD靜電二極管，主要功能是防靜電，然而防靜電要求電容值低，一般在1--3.5PF之間；而TVS二極管的電容值卻比較高。

2）ESD保護(hù)二極管，主要應(yīng)用于板級保護(hù)；TVS二極管用于初級和次級保護(hù)。

3）選用ESD靜電二極管時(shí)，更多看的是ESD二極管的的ESD rating (HBM/MM)和IEC61000-4-2的LEVEL，高速的USB和I/O非常重視ESD二極管的C；而選用TVS二極管時(shí)，看的是功率和封裝形式；在實(shí)際應(yīng)用中，二者通常相輔相成，緊密相連，各自發(fā)揮優(yōu)勢，更有效地為電路安全保駕護(hù)航！

TVS管英文翻譯為Transient Voltage Suppressor二極管，是普遍使用的一種新型高效電路保護(hù)器件，它具有極快的響應(yīng)時(shí)間（亞納秒級）和相當(dāng)高的浪涌吸收能力。當(dāng)它的兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí)，TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩梗晕找粋€(gè)瞬間大電流，把它的兩端電壓箝制在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上，從而保護(hù)后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。

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