在電路中加入差模電容后，該電容為差模干擾信號提供了直接的旁路通道，進(jìn)而有效地抑制了差模干擾。與共模干擾相似，差模干擾也是EMC干擾中的常見問題，其危害同樣不容忽視。除了利用差模電容進(jìn)行抑制外，還可以通過濾波、信號線路屏蔽以及降低地線阻抗等方法來減少差模干擾的影響。

共模電流，簡而言之，就是電路中偏離我們期望路徑的額外電流。而差模電流，則是我們可以有效控制其回流路徑的電流。例如，在處理典型的時(shí)鐘信號時(shí)，我們可以通過建立完善的參考地來規(guī)劃信號電流的流向，進(jìn)而控制整個回流區(qū)域的面積。這個被我們控制的回流區(qū)域中的電流，便被稱為差模電流。依據(jù)差模輻射理論，回流區(qū)域的面積對輻射強(qiáng)度產(chǎn)生決定性影響，縮小回路面積即可有效降低輻射水平。這也解釋了為何在整體的電磁干擾(EMI)測試中，差模電流并不占據(jù)主導(dǎo)地位。

當(dāng)差模電流在印刷電路板(PCB)上流動時(shí)，由于寄生參數(shù)的影響或PCB參考層的不完整性，往往會出現(xiàn)串?dāng)_耦合導(dǎo)致的“分流”現(xiàn)象。這種分流情況可能會影響到原信號電流的流動路徑和強(qiáng)度。

10mA的電流，在實(shí)際回流路徑中可能僅有一部分，例如9mA，而剩余的電流則可能因串?dāng)_耦合而分流至其他路徑。1mA的電流沿著其他路徑流回驅(qū)動端，這一路徑會導(dǎo)致該部分的回流面積增大。由于回流面積是影響EMI的關(guān)鍵因素，因此即便是較小的共模電流，也更容易引發(fā)輻射問題。此外，PCB參考地的不完整性可能導(dǎo)致不可預(yù)期的回流路徑出現(xiàn)，進(jìn)一步增大了環(huán)路面積。

接下來，我們來了解一下共模電感。共模電感與常見的差模電感不同，它具有四個腿，這種設(shè)計(jì)賦予了它獨(dú)特的功能。在電路中，共模電感主要用于抑制共模干擾。當(dāng)電路中出現(xiàn)共模干擾時(shí)，共模電感能夠提供低阻抗路徑，使干擾信號得以有效地旁路，從而保護(hù)電路免受其影響。

共模電流產(chǎn)生同向磁場，引起電感量顯著增加，從而抑制共模噪聲。共模電感通過共模電流產(chǎn)生的同向磁場，使磁芯呈現(xiàn)高阻抗，從而有效抑制共模噪聲，而對差模信號的影響微乎其微。簡而言之，共模電感的工作原理基于電磁感應(yīng)定律。當(dāng)共模電流——即大小和方向都相同的干擾電流——流經(jīng)這兩組繞向相反的線圈時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則，線圈內(nèi)會產(chǎn)生同向的磁場。這些磁場相互增強(qiáng)，使得磁芯呈現(xiàn)出顯著的電感量，從而對共模電流形成有力的阻尼作用。這種阻尼效果就像是為共模電流戴上了一個緊箍咒，有效地抑制了其干擾信號的產(chǎn)生，確保了電路的穩(wěn)定運(yùn)行。

共模電感用于開關(guān)電源濾波與高速數(shù)據(jù)接口，防止電磁干擾。共模電感在電子設(shè)備中發(fā)揮著不可或缺的作用，其應(yīng)用場景廣泛，為各種設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。特別是在開關(guān)電源的輸入濾波電路中，共模電感顯得尤為重要。由于開關(guān)電源在工作中會產(chǎn)生大量電磁干擾，這些干擾如不及時(shí)抑制，將對電源性能及其他設(shè)備造成不良影響。而共模電感，作為“電磁衛(wèi)士”般的存在，能夠高效地濾除電網(wǎng)傳入的共模干擾，同時(shí)防止開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾回饋至電網(wǎng)，從而確保電源輸出穩(wěn)定且純凈。

在USB、HDMI等高速數(shù)據(jù)傳輸接口中，共模電感同樣扮演著不可或缺的角色。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸速度日益提升，對信號質(zhì)量的保障提出了更為嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)。共模電感通過有效抑制接口處的共模噪聲，確保傳輸信號的純凈與穩(wěn)定，從而為高清視頻播放、大文件傳輸?shù)葢?yīng)用場景提供了堅(jiān)實(shí)的支持，讓用戶無需再擔(dān)憂卡頓或數(shù)據(jù)錯誤的問題。

差模電感為單個線圈繞磁芯設(shè)計(jì)，簡潔且占用空間小。差模電感，又稱差分模式扼流圈，其結(jié)構(gòu)簡約而不失高效。它僅由一個線圈繞制在單個磁芯上構(gòu)成，僅需兩個引腳連接，類似于一根繩子緊緊地纏繞在一根柱子上。這種簡潔的設(shè)計(jì)使得差模電感在接入電路時(shí)變得異常便捷，只需將其連接至需要濾波的信號線路上即可。此外，從外觀上看，差模電感通常體型更為緊湊，相較于共模電感更顯小巧精致。

差模電流在差模電感中產(chǎn)生磁場，有效抑制差模噪聲。差模電感通過差模電流產(chǎn)生的磁場，使磁芯呈現(xiàn)高阻抗，主要針對差模噪聲進(jìn)行抑制，同時(shí)對共模信號的影響也極小。當(dāng)一對大小相等、方向相反的干擾電流——差模電流，流經(jīng)差模電感的線圈時(shí)，線圈內(nèi)部會產(chǎn)生磁場。由于線圈是繞制在磁導(dǎo)率極高的磁芯上，因此磁場會受到磁芯的強(qiáng)烈約束，導(dǎo)致磁芯呈現(xiàn)出顯著的電感量。這個電感量猶如一道屏障，對差模電流形成顯著的阻抗，進(jìn)而有效地遏制了差模噪聲在電路中的傳播，確保了信號的純凈與穩(wěn)定。

為了更好地理解差模電流與共模電流的區(qū)別，我們有必要進(jìn)行一番探討。差模電流是指在一對差分信號線上流動的電流，其特點(diǎn)是一對信號線上的電流大小相同、方向相反。這種電流通常是電路中的工作電流，對于信號線而言，就是信號線與信號地線之間的電流。而共模電流則是指在不同信號線上流動的、大小相等且方向相同的電流。這種電流的存在會對電路的性能和穩(wěn)定性造成不利影響，因此需要通過適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行抑制。

共模電流，指的是在一對差分信號線上同時(shí)流動、且方向一致的電流(或噪音)。在電路中，由于地線噪音通常以共模電流的形式進(jìn)行傳輸，因此這種電流也被稱作共模噪聲。

應(yīng)對共模干擾的注意事項(xiàng)

在面對共模干擾時(shí)，我們需要關(guān)注幾個關(guān)鍵點(diǎn)以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性：減少外界電磁場對電路走線的影響，通過合理的線路布局和屏蔽措施來降低感應(yīng)電壓。確保電路走線兩端的器件接地電位一致，以減小地電位差引起的電流。留意器件電路走線與大地之間的電位差，采取適當(dāng)措施來控制共模干擾電流的大小。當(dāng)器件在其電路走線上出現(xiàn)共模干擾電流時(shí)，這會導(dǎo)致強(qiáng)烈的電磁輻射，進(jìn)而對電子、電氣產(chǎn)品的元器件造成電磁干擾，最終影響產(chǎn)品的性能指標(biāo)。

在電路不平衡的情況下，共模干擾電流會轉(zhuǎn)化為差模干擾電流，對電路產(chǎn)生直接干擾。對于電子、電氣產(chǎn)品的信號線及其回路而言，差模干擾電流在流過導(dǎo)線環(huán)路時(shí)，會引發(fā)差模干擾輻射。這種環(huán)路類似于小環(huán)天線，能夠向空間發(fā)射磁場或接收磁場。共模干擾主要出現(xiàn)在1MHz以上的頻率范圍。這是因?yàn)楣材８蓴_通常是通過空間感應(yīng)到電纜上的，而這種感應(yīng)在高頻率下更為容易發(fā)生。然而，也存在一種特殊情況，即當(dāng)電纜從強(qiáng)磁場輻射源(例如開關(guān)電源)附近經(jīng)過時(shí)，會感應(yīng)到較低頻率的共模干擾。等效磁導(dǎo)率之所以能增加一倍，從電感公式來看，主要是因?yàn)榇艑?dǎo)率μ的增加。在共模電感中，匝數(shù)N保持不變，磁路和磁芯截面積由磁芯的物理尺寸決定，因此也未發(fā)生變化。唯一發(fā)生改變的是磁導(dǎo)率μ，其增加了一倍，從而使得能夠產(chǎn)生的磁通量大幅增多。

因此，在共模電流流經(jīng)共模電感時(shí)，它實(shí)際上是在互感模式下進(jìn)行工作的。這種互感效應(yīng)使得等效電感量得以顯著提升，進(jìn)而導(dǎo)致共模感抗同樣大幅增加。這樣的結(jié)果是對共模信號產(chǎn)生了出色的濾波效果，即通過高阻抗來有效地阻擋共模信號，防止其通過共模電感進(jìn)入電路的下一級。以下就是電感所產(chǎn)生的感抗ZL的具體作用。

要深入理解共模電感在共模模式下的電感量，關(guān)鍵在于把握互感的概念?；ジ惺撬写判栽骷餐暮诵脑怼Ｖ灰覀兡軌蚨床齑艌龅淖兓?guī)律，透過現(xiàn)象揭示其本質(zhì)，便能輕松理解共模電感的獨(dú)特作用。