滤波器可以***交流电源线上输入的干扰信号及信号传输线上感应的各种干扰。滤波器可分为交流电源滤波器、信号传输线滤波器和去耦滤波器。交流电源滤波器大量应用在开关电源的系统中,既可以***外来的高频干扰,还可以***开关电源向外发送干扰。来自工频电源或雷击等瞬变干扰,经电源线***电子设备,这种干扰以共模和差模方式传播,可用电源滤波器滤除。在滤波电路中,有很多专用的滤波元件(如铁氧体磁环),它们能够改善电路的滤波特性,恰当地设计和使用滤波器是抗干扰技术的重要手段。例如开关电源通过传导和辐射出的噪声有差模和共模之分,差模噪声采用π型滤波器***
实际情况中,任何共模滤波器都会因为漏感而形成一定的差模阻抗。而这种差模阻抗在一些特定的使用场合是可以加以利用的。
例如大电流共模滤波器,是一种适用于电源端口滤波的器件,电源的输入输出有用的成分只有直流,其它的成分不管是差模成分还是共模成分都是干扰,大电流共模滤波器就是通过对磁芯结构和材料的设计从而增加漏感,达到较大的差模阻抗,同时实现对共模、差模成分的衰减。
普通的共模滤波器共模阻抗与差模阻抗比值大约为10:1,而这种大电流共模滤波器共模阻抗与差模阻抗比值大约为1:1,差共模阻抗相当,甚至在特定的频段,差模阻抗会超过共模阻抗,如下图为TLDCM7035-2-501TF共模与差模阻抗测试电路以及绘制的阻抗曲线:
为什么共模电感能防EMI?要弄清楚这点,我们需要从共模电感的结构开始分析。共模电感的滤波电路,La和Lb就是共模电感线圈。这两个线圈绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同(绕制反向)。这样,当电路中的正常电流流经共模电感时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有共模电图2 图3流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流,达到滤波的目的。