根據共模電感的額定電流、直流電阻以及額定頻率下阻抗值要求,可以按步驟進行設計:
1 根據阻抗值計算最小電感值
2 選擇共模電感磁芯材料以及磁芯尺寸
3 確定線圈匝數
4 選擇導線
扼流圈電感值是用負載(單位: Ohms)除以信號開始衰減時的角頻率或以上頻率。例如,在50Ω的負載中,當頻率達到 4000 Hz 或以上時信號開始衰減,則需要使用 1.99 mH (50/2πΧ4000))的電感。其相應的共模濾波器構造。
選擇所需濾波的頻段,共模阻抗越大越好,因此在選擇共模電感時需要看器件資料,主要根據阻抗頻率曲線選擇。
電感量計算出來后和普通設計電感一樣,在此就不詳細展開。
自己在繞制電感時要注意些事項
1)繞制在線圈磁芯上的導線要相互絕緣,以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發生擊穿短路。
2)當線圈流過瞬時大電流時,磁芯不要出現飽和。
3)線圈中的磁芯應與線圈絕緣,以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發生擊穿。
4)線圈應盡可能繞制單層,這樣做可減小線圈的寄生電容,增強線圈對瞬時過電壓的而授能力。
共模電感磁芯的選取磁芯時,形狀尺寸、適用頻段、溫升以及價格都要考慮,常用的磁芯為U型、E型和環形。
相對而言,環形磁芯比較便宜,因為環形只有一個就可制作。而其他形狀的磁芯必須有一對才能為共模電感所用,且在成型時,考慮兩磁芯的配對問題,還須增加研磨工序才能得到較高的磁導率,對于環形磁芯卻不需如此;與其它形狀磁芯相比環形磁芯有較高的有效磁導率,因為兩配對磁芯在裝配時,無論怎樣作業都不可消除氣隙的現象,故有效磁導率比單一封閉形磁芯要低。但環形磁芯繞線成本較高,因其他形狀磁芯有一配套線架在使用,繞線可以機器作業,而環形磁芯只可以手工作業或機器(速度較低)作業;且磁環孔徑小,機器難以穿線,需要人工去繞,費時費力,加工成本高,效率低;安裝不便,若是加底座,則成本會上升。綜合性能比起來,磁環性能較好,價格也較高。因為成本的因素,磁環大多用在大功率的電源上。當然因為體積小,對體積有要求的小功率電源,可以采用磁環磁芯。對于主要作用是濾除低頻噪聲的共模電感,應當選用高磁導率的錳鋅鐵氧體磁芯;相反,應該選用適用于高頻的鎳鋅鐵氧體磁芯或磁粉芯磁芯。通常適用于高頻的磁芯,因其具有分布式氣隙,故磁導率相對較低,二者不可兼得。不過,與普通電感器不同的是,共模電感的作用是對噪聲信號形成較大的插入損耗,以減小噪聲干擾。錳鋅鐵氧體在高頻時,雖然其有效磁導率很小,但磁芯損耗隨頻率增加而增大,對高頻噪聲有較大的阻礙作用,所以也能減弱高頻干擾,只是效果相對較差。然而,較大的磁芯損耗會導致磁芯發熱,而損耗較小的磁芯價格也較高。