電源端口濾波——大電流差共模濾波器

理想情況下的共模濾波器

共模濾波器是用于EMC濾波的常用器件，專門針對共模噪聲進行濾除，而有用差模信號可以無損通過。

從原理上講，理想的共模濾波器在對差分信號線進行濾波時，同相的共模噪聲在通過共模濾波器時，因為共模濾波器的繞制方式，在磁芯內部產生疊加的磁通形成渦流而轉化為熱能消耗掉，所以對共模噪聲會有很大的阻抗；對應的當差模信號通過時反相的信號在磁芯內部形成相互抵消的磁通，此時電感對于差模信號是沒有阻礙作用的，可以無損通過。

大電流共模濾波器——差共模濾波器

? ? 實際情況中，任何共模濾波器都會因為漏感而形成一定的差模阻抗。而這種差模阻抗在一些特定的使用場合是可以加以利用的。

? ? 例如大電流共模濾波器，是一種適用于電源端口濾波的器件，電源的輸入輸出有用的成分只有直流，其它的成分不管是差模成分還是共模成分都是干擾，大電流共模濾波器就是通過對磁芯結構和材料的設計從而增加漏感，達到較大的差模阻抗，同時實現對共模、差模成分的衰減。

? ? 普通的共模濾波器共模阻抗與差模阻抗比值大約為10：1，而這種大電流共模濾波器共模阻抗與差模阻抗比值大約為1：1，差共模阻抗相當，甚至在特定的頻段，差模阻抗會超過共模阻抗，如下圖為TLDCM7035-2-501TF共模與差模阻抗測試電路以及繪制的阻抗曲線：

HP4291A阻抗分析儀，測試1-1000MHz頻率下電感的阻抗值

實際操作應用

? ?主要用在電源端口，對傳導和輻射的測試都有效果。

1.傳導的測試

? ? 傳導的測試實質上是測試機器通過電源線注入LISN的干擾，而大電流共模濾波器因為其同時具備一定量的差模阻抗和共模阻抗，干擾電流通過共模濾波器被消耗衰減，再流進LISN，干擾已經被削弱幾個數量級，表現到測試數據上改善極為明顯。

? ? 一般的，在測試中低于10MHz的干擾多屬于差模干擾，使用大電流共模濾波器以及兩個匹配電容可以起到抑制低頻干擾的效果，此時發揮作用的便是共模濾波器的差模阻抗，匹配電容的參數需要根據實際情況進行調整，原理圖如圖示：

? ??利用匹配電容與大電流共模濾波器的組合可以對高頻段、低頻段進行有效濾波。下圖為整改過的一款車載產品的測試數據，在加上大電流共模濾波器后改善顯著。

使用TLDCM7035-2-501TF前

使用TLDCM7035-2-501TF后

2.輻射的測試

? ? 輻射同樣適用，機器都會存在電源線，電源線又一定與高污染源電源模塊相連，成為天線無可避免，同樣有使用共模濾波器的需求。

? ? 如下圖所示為一款360環視的測試數據，在電源線上加共模濾波器，改善很多。

? ? ? ?電源線加共模濾波器前

?電源線加共模濾波器后

可見，針對由電源線纜帶來的EMC問題，大電流共模濾波器具有立竿見影的作用。