在電磁兼容（EMC）濾波電路設(shè)計(jì)中，常常會(huì)用到兩種不同類型的電感：共模電感與差模電感。不少工程師在設(shè)計(jì)初期容易將兩者混淆，導(dǎo)致濾波效果不佳甚至EMI測(cè)試反復(fù)超標(biāo)。本文將為您理清這兩種電感的概念、區(qū)別以及各自的適用場(chǎng)景。

一、什么是共模干擾與差模干擾？
在理解兩種電感之前，需要先了解兩種干擾信號(hào)：
差模干擾：信號(hào)在火線（L）和零線（N）之間反向流動(dòng)，與正常信號(hào)路徑一致。差模干擾通常由開(kāi)關(guān)管、整流二極管等產(chǎn)生。
共模干擾：信號(hào)在火線/零線與地線（E）之間同向流動(dòng)，即兩條線上的干擾信號(hào)幅度相同、相位相同。共模干擾通常來(lái)源于外部電磁輻射或內(nèi)部高頻開(kāi)關(guān)動(dòng)作。
兩種干擾需要不同的抑制手段。
二、共模電感：抑制共模干擾的主力
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
共模電感通常在一個(gè)磁環(huán)上同時(shí)繞制兩組線圈。這兩組線圈匝數(shù)相同、繞向一致。當(dāng)電流流過(guò)時(shí)，差模電流產(chǎn)生的磁通相互抵消，而共模電流產(chǎn)生的磁通則相互疊加。
工作原理：
對(duì)于差模電流（正常信號(hào)或差模干擾）：兩組線圈產(chǎn)生的磁通方向相反，在磁芯中相互抵消，電感呈現(xiàn)低阻抗，信號(hào)幾乎無(wú)衰減通過(guò)。
對(duì)于共模電流：兩組線圈產(chǎn)生的磁通方向相同，在磁芯中相互疊加，電感呈現(xiàn)高阻抗，有效抑制共模干擾。
外觀識(shí)別：
共模電感通常為四腳封裝（每側(cè)兩腳），磁環(huán)上繞有雙股或多股并繞的線圈。常見(jiàn)于電源輸入端、USB線纜、HDMI線纜上的磁環(huán)。
適用場(chǎng)景：開(kāi)關(guān)電源輸入濾波、通信接口EMI抑制、車載電子設(shè)備的抗干擾設(shè)計(jì)
三、差模電感：抑制差模干擾的利器
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
差模電感通常在一個(gè)磁環(huán)上只繞制一組線圈，所有電流都通過(guò)這一組線圈。外觀上為兩腳封裝。
工作原理：
差模電感利用電感“通直流、阻交流”的基本特性。對(duì)于直流或低頻成分，電感呈現(xiàn)低阻抗；對(duì)于高頻差模紋波，電感呈現(xiàn)高阻抗，從而抑制干擾。
外觀識(shí)別：
差模電感通常為兩腳封裝，磁環(huán)上只有一組線圈。常見(jiàn)于DC-DC轉(zhuǎn)換電路的儲(chǔ)能位置、單路濾波電路。
適用場(chǎng)景：PFC電路的儲(chǔ)能電感、輸出濾波電感、單線抗干擾
四、兩者的關(guān)鍵區(qū)別速查表
對(duì)比項(xiàng) 共模電感 差模電感
線圈數(shù)量 兩組（雙線并繞） 一組
引腳數(shù)量 4腳 2腳
抑制對(duì)象 共模干擾 差模干擾
磁芯材料 高磁導(dǎo)率鐵氧體（約5000-10000μ） 鐵硅鋁、鐵鎳鉬或低μ鐵氧體
是否易飽和 不易飽和（差模磁通抵消） 需要考慮直流偏置飽和
典型應(yīng)用 電源輸入EMI濾波 DC-DC儲(chǔ)能、輸出濾波
五、常見(jiàn)設(shè)計(jì)誤區(qū)
誤區(qū)一：用一個(gè)共模電感替代差模電感
共模電感的兩個(gè)線圈如果并聯(lián)或串聯(lián)使用，并不能發(fā)揮正常的差模抑制效果，且容易造成磁芯飽和。不建議跨類型替代。
誤區(qū)二：認(rèn)為共模電感對(duì)差模干擾無(wú)效
實(shí)際上，共模電感由于存在漏感（約0.5%-2%），會(huì)表現(xiàn)出一定的差模電感量，對(duì)差模干擾也有一定抑制作用。但如果差模干擾較嚴(yán)重，仍需單獨(dú)增加差模電感。
誤區(qū)三：磁環(huán)材料選錯(cuò)
共模電感宜選用高磁導(dǎo)率（μ≥5000）的鐵氧體，以獲得較高的共模阻抗；而差模電感則需選用抗飽和能力強(qiáng)的鐵硅鋁或低μ鐵氧體。
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