[变频器基础篇]1.如何学习“差模和共模电感“？

Answer 1

电感在工业应用中的重要性不言而喻，无论是微小的μV级振动采样信号的滤波调理电路，还是庞大的kV级变频滤波器与电机间的滤波电路，都离不开电感的身影。为了满足电磁兼容（EMC）指标体系的要求，各种电感应运而生，它们按照作用对象的不同，被分为共模电感与差模电感。

在电信号传输中，通常会有两根线路同时存在电流。这两路电流的平均值定义为共模电流，而它们之间的差异部分则被称为差模电流。共模电流与差模电流共同作用于电路，为能量传输提供基础。

电感的原理与磁链紧密相关。磁链是绕组匝数与磁通的乘积，单位为韦伯。对于具有恒定磁导率的磁性材料构成的磁路，或包含气隙起主导作用的磁路，磁链与电流之间呈线性关系，其比值即为电感L。这一关系揭示了电感与磁导率、匝数、横截面积和长度的关联。

学习共模与差模电感的关键在于理解它们的物理特性与应用。共模电感通常采用铁氧体材料作为磁芯，由两个方向相反且匝数相等的线圈绕制而成。它的主要功能是滤除电路中的共模信号，对于共模电流表现为高阻抗，对差模电流则为零阻抗。相反，差模电感由两个方向相同且匝数相等的线圈组成，其作用是滤除电路中的差模信号，对于差模电流表现为高阻抗，对共模电流则为零阻抗。

实际应用中，电感的性能并非理想状态，磁通泄露现象不可避免。这一现象导致了漏感的产生，即电感的一部分表现为差模电感特性，能够抑制差模信号。这一特性通过故意设计电感结构的不规则性来实现，旨在提供适量的差模电感抑制作用，从而进一步提升电路的性能。

综上所述，学习和应用共模与差模电感的关键在于理解它们的物理特性和在电路中的功能，以及如何通过电感设计实现对信号的精准过滤与控制。这一过程不仅涉及理论知识的掌握，还需深入理解电感的物理原理及其在实际应用中的复杂性。