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绕线方式的影响

01、双线并绕与分绕感应外部磁场能力差异

共模电感双线并绕方式与分绕方式,除影响其漏感和分布电容参数之外,在共模电感周围存在磁场辐射时,分绕方式由于两个线圈距离磁力线的空间距离不同,距离较近线圈产生的感应噪声电压较强,距离较远的线圈产生的感应噪声电压较低,两个线圈产生之间感应电压就存在电位差形成差模噪声干扰。

图1:分绕感应外部磁场图    

图2:双线并绕感应外部磁场图

02、共模电感双线并绕完全性问题

图3:双线并绕共模电感绕线末端分绕与并绕对比图

即使是双线并绕共模电感,由于磁芯结构尺寸的限制,在绕线末端存在分绕的情况,也会造成两个线圈在外部磁场穿过时,产生感应噪声电压差异,从而产生差模噪声电压。

图4:共模电感绕线末端分绕与并绕电源端传导测试数据对比

03、共模电感单一绕组少圈问题影响分析(对称性问题)

共模电感的两个绕组圈数相等时,形成的磁通量一样,方向相反,流过磁芯的磁力线相互抵消,因此其差模成分是由磁力线不经过磁芯,通过空气形成的闭合磁通构成。

若两绕组圈数相差1圈及以上,两绕组磁通量不一样,流过磁芯的磁力线不能完全抵消,相当于在闭合磁芯上绕了一圈及以上构成差模电感,因此总的差模电感等于空气漏磁通电感加上差圈构成的闭合磁芯电感。

由于闭合磁芯加入差模电感的构成,会导致其饱和电流减小。如下图所示去掉两圈后,采用直流叠加法测试对比发现饱和电流由4.2A下降到3.5A,导致共模电感出现饱和现象,电源端传导测试数据变差。

图5:U19共模电感少两圈饱和电流测试对比

图6:U19共模电感少两圈电源端传导测试数据对比

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