共模濾波器:共模與差模常見問答集

請問共模阻抗 (common mode impedance) 、差模阻抗 (differential mode impedance) 和特性阻抗 (characteristics impedance) 有什麼區別?

共模阻抗 差分阻抗 特性阻抗
表示相對共模訊號(噪聲)的特性 表示相對漏電感的特性 這是將共模濾波器 / 扼流圈的兩條線路視為差動傳輸線路時的阻抗。與共模阻抗沒有關連

請問共模和差模有什麼區別?

共模表示在成對線路上流過相同方向的訊號或噪聲。
這些訊號的幅度相等,並且它們將會疊加在一起,而不是互相抵消。最終將會對共模訊號產生高阻抗,從而導致該訊號發生嚴重衰減。但這種情況會因接地而異,因此會出現輻射或噪聲。
這些訊號不攜帶任何數據,因此沒有什麼用處。使用獨立的接地還會造成電勢差,從而導致共模噪聲。這種情況很常見,因為它們會形成接地迴路。
共模扼流圈(也稱共模電感)由單個磁芯上的兩個或以上的絕緣線圈組成。每個繞組均與其中一個導體串聯。這意味著電線的磁場會結合在一起,從而對噪聲訊號產生高阻抗。所需訊號可以輕鬆通過線圈,但是由於電感產生的高電抗,噪聲分量會被衰減或完全阻斷。總體而言,扼流圈的電阻較低,有助於將過程中的功率損耗降至最低。

這裡是 DigiKey 共模濾波器的庫存鏈接。

差模(正常)表示在成對線路上流過相反方向的訊號或噪聲。對於差模信號而言,V1 的電壓減去 V2 的電壓就等於差分電壓。通過差分扼流圈(也稱差分電感),該訊號將產生相反的磁場,從而彼此抵消。由於產生的阻抗為零,因此訊號將順利通過扼流圈,而不會產生任何衰減。

這裡是 DigiKey 差模濾波器的庫存鏈接。

舉例而言,假設將兩根銅線纏繞在環形鐵氧體磁芯上(圖 1)。在這種結構中,可能存在兩種模式:一種是電線中的電流沿相同方向流動,另一種是電流沿相反方向流動。這兩種模式分別就是為「共模」和「差模」。

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圖 1 :共模和差模訊號視覺圖

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