共模电感如何滤除共模电磁干扰信号?如何理解它的工作原理?

理解共模电感的工作原理并不难理解,它的主要作用就是滤除线路上的共模干扰,而对有用的差模信号不起作用,下面我们来看它的工作原理。共模电感的工作原理我们可以从共模电感的结构看出来,如下图中,两个匝数和相位相同的线圈被反向绕制在同一个铁芯上,当正常的差模电流(幅度相同,相位相反,比如AC220V)流经共模电感时,在同相位绕制的线圈中会产生反向的磁场,反向的磁场相互抵消,对电流的感抗被减少到最低,差模信号几乎可以无衰减的通过。

当幅度相同、相位相同的共模电流流过线圈时,会在线圈内产生两个同向的磁场,两个磁场相互叠加使感抗增大,产生的高阻抗对共模电流形成抑制作用,从而可以达到滤除共模信号的目的。我们通常在一些开关电源的输入级可以看到共模电感的存在,比如上图中的EMI滤波器,图中L1和L2为差模电感,L3为共模电感,再加上X电容和Y电容组成一个滤波器,可以有效滤除各种干扰,同时也防止后级电路的高频信号串入电网,污染电网环境。

USB2.0,USB3.0中共模电感,TVS管的作用是什么?该如何布局布线?

就以题目特地和大家一起探讨一下USB口的设计,我们先来看问题中的USB3.0接口部分的原理图部分:原理图分为四个部分,一是共模电感,二是TVS管,三是保险丝和滤波电容,四是USB3.0座子;共模电感作用在此处是起EMI滤波的作用,用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。(主要是保证EMC测试能通过)TVS管作用为了防静电,有时人手去碰接口,手上有静电,静电都是几千伏的,可能会弄接口。

保险丝在此处的作用顾名思义其保险作用,当USB口外部发生短路时,不至于影响到整个电路被烧毁的风险;题目中的图中包含2个USB3.0和2个USB2.0,只是颜色不一样。USB2.0和USB3.0原理定义的区别USB2.0一对差分(D ,D-),USB3.0三对差分(TX-,TX ,RX-,RX , D ,D-), 兼容USB2.0;那么USB口在PCB设计中我们有需要知道我注意哪些:1,USB的差分线阻抗控制一般控制在90欧姆差分阻抗2,一个USB2.0最大支持的电流是多大?一个USB3.0最大支持的电流是多大?走多大的线宽?USB2.0支持最大的电流0.5A,USB3.0最大支持的电流0.9A;PCB的电流一般按照1A走40mil的线宽来计算;(电路板空间足够铜皮能铺宽些最好)3,共模电感,TVS管,USB 5V电容PCB布局位置如何摆放?怎么走线?a,元器件 PCB 布局要求:从内(IC)到外(连接器)依次是“共模电感”-


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