共模电感铁芯

H58

Q/HD

安泰科技股份有限公司企业标准

Q/HDATK0032－2013

2013－07－30发布

2013－07－30实施

共模电感铁芯（ON-46*27*25）

安泰科技股份有限公司

发布

前言

本标准由安泰科技股份有限公司提出。 本标准起草单位：安泰科技股份有限公司。

本标准主要起草人：洪兴、黄潇、庞小肖、刘天成、宋翀旸、李志刚。 本标准于2013年7月首次发布。

Q/HDATK0032－2013

共模电感铁芯（ON-46*27*25）

Q/HDATK0032－2013

1 范围

本标准规定了共模电感铁芯（ON-46*27*25）的术语和定义，分类，技术要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输、贮存。

本标准适用于工业电源用共模电感铁芯(ON-46*27*25)。 2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修改版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T19345-2003 非晶纳米晶软磁合金带材

GB/T19346-

EMI和共模电感

首先是共模干扰和差模干扰的概念。差模干扰：差模干扰是指存在于任何两条供电线或输出线之间的射频噪声分量。在离线开关电源中，是指输出线的正极和负极两条线之间的干扰，干扰电压与供电线输入或输出电压串联而起作用。 共模干扰：共模干扰是存在于任何或全部供电线或输出线与公共地平面（机壳、箱或接地返回线）中间的射频噪声分量的干扰。

图中：C105\\C106\\C102\\C103为Y电容，L1为共模扼流圈（共模电感）：主要针对共模噪声。

对于Y电容，选型面Y太窄，基本是没有选的。一般是2个或者4个。容值大小的选型也不多，主要考虑电源的漏电流，在漏电流允许的情况下越大EMI越好。 共模扼流圈：用高磁导率值，可以使得体积更小，圈数更少。现在磁导率为10000的材料已经很成熟了。这个值，取mH级别的。百瓦级别的电源，几个mH,或者10mH左右。

共模扼流圈取值 1.5－5 mH，差模扼流圈取值为 10－50uH；。

共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件，它由两个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，形成一个四端器件，要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用，而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。原理是流过

共模信号和差模信号

共模信号和差模信号

了解共模和差模信号之间的差别，对正确理解脉冲磁路和工作模块之间的关系是至关重要的。变压器、共模扼流圈和自耦变压器的端接法，对在局域网（LAN）和通信接口电路中减小共模干扰起关键作用。共模噪音在用无屏蔽对绞电缆线的通信系统中，是引起射频干扰的主要因素，所以了解共模噪音将有利于更好地了解我们关心的磁性界面的电磁兼容论点。本文的主要目的是阐述差模和共模信号的关键特性和共模扼流圈、自耦变压器端接法主要用途，以及为什么共模信号在无屏蔽对绞电缆线上会引起噪音发射。在介绍这些信号特点的同时，还介绍了抑制一般噪音常用的方法。

图1差模信号

图2差模信号的波形图

2差模和共模信号

我们研究简单的两线电缆，在它的终端接有负载阻抗。每一线对地的电压用符号V1和V2来表示。差模信号分量是VDIFF，共模信号分量是VCOM，电缆和地之间存在的寄生电容是Cp。其电路如图1所示，其波形如图2所示。

共模信号和差模信号

2．1差模信号

纯差模信号是：V1=－V2（1）

大小相等，相位差是180°

VDIFF=V1－V2（2）

因为V1和V2对地是对称的，所以地线上没有电流流过。所有的差模电流（IDIFF）全流过负载。

在以电缆传输信号时，差模信号是作

共模信号和差模信号

共模信号和差模信号

了解共模和差模信号之间的差别，对正确理解脉冲磁路和工作模块之间的关系是至关重要的。变压器、共模扼流圈和自耦变压器的端接法，对在局域网（LAN）和通信接口电路中减小共模干扰起关键作用。共模噪音在用无屏蔽对绞电缆线的通信系统中，是引起射频干扰的主要因素，所以了解共模噪音将有利于更好地了解我们关心的磁性界面的电磁兼容论点。本文的主要目的是阐述差模和共模信号的关键特性和共模扼流圈、自耦变压器端接法主要用途，以及为什么共模信号在无屏蔽对绞电缆线上会引起噪音发射。在介绍这些信号特点的同时，还介绍了抑制一般噪音常用的方法。

图1差模信号

图2差模信号的波形图

2差模和共模信号

我们研究简单的两线电缆，在它的终端接有负载阻抗。每一线对地的电压用符号V1和V2来表示。差模信号分量是VDIFF，共模信号分量是VCOM，电缆和地之间存在的寄生电容是Cp。其电路如图1所示，其波形如图2所示。

共模信号和差模信号

2．1差模信号

纯差模信号是：V1=－V2（1）

大小相等，相位差是180°

VDIFF=V1－V2（2）

因为V1和V2对地是对称的，所以地线上没有电流流过。所有的差模电流（IDIFF）全流过负载。

在以电缆传输信号时，差模信号是作

共模和差模信号及其噪音抑制

共模和差模信号及其噪音抑制

技术分类： 模拟设计 | 2009-08-14

1 引言

了解共模和差模信号之间的差别,对正确理解脉冲磁路和工作模块之间的关系是至关重要的。变压器、共模扼流圈和自耦变压器的端接法,对在局域网（LAN）和通信接口电路中减小共模干扰起关键作用。共模噪音在用无屏蔽对绞电缆线的通信系统中,是引起射频干扰的主要因素,所以了解共模噪音将有利于更好地了解我们关心的磁性界面的电磁兼容论点。本文的主要目的是阐述差模和共模信号的关键特性和共模扼流圈、自耦变压器端接法主要用途,以及为什么共模信号在无屏蔽对绞电缆线上会引起噪音发射。在介绍这些信号特点的同时,还介绍了抑制一般噪音常用的方法。

2 差模和共模信号

我们研究简单的两线电缆,在它的终端接有负载阻抗。每一线对地的电压用符号V1和V2来表示。差模信号分量是VDIFF,共模信号分量是VCOM,电缆和地之间存在的寄生电容是Cp。其电路如图1所示,其波形如图2所示。

2．1 差模信号

纯差模信号是：V1=－V2 （1）

大小相等,相位差是180°

VDIFF=V1－V2 （2）

因为V1和V2对地是对称的,所以地线上没有电流流过。所有的差模电流（IDIFF）全流过负载。在

第二章 铁芯制造工艺

第一节 裁剪

一、剪切

剪切是指用剪床和剪刀加工工件的工作。按照剪刀的安装方法，分为平口剪和斜口剪两种。平口剪的上下剪刃平行，一般用于剪切窄而厚的材料。斜口剪的上刀刃相对下刀刃有一个斜角。用于剪切宽而薄的板料。由于斜口剪上剪刃只有一点与板材接触，随着上刀刃下降，逐渐将板材剪成两部分；而平口剪剪刀全部与板材接触，在全宽范围内一下剪成两部分，因而斜口剪比平口剪省力，所以现在几乎全部采用斜口剪。由于斜口剪上剪刃与下剪刃有斜角φ，因而在侧向产生一个推力，所以角第一不宜过大，一般在10°~15°；第二在剪切时，在剪刃开口的一边加一挡料板，其用途有两点；一是档料和抵消推力，二是用作剪切定位，如图1-1a所示。

图1-1 斜口剪切示意图

a） 斜口剪切示意图 b）剪刃形状及有关角度

图1-1b所示为剪刃形状的有关角度，其中δ角称为剪刃角，它是直接影响刀刃的强度、锐利程度、剪切力大小和剪切质量好坏的重要因素。剪切硅钢片时，根据剪刀材质的不同，可在75°～85°之间选择。

为了减少剪刃上部与材料之间的摩擦，在上下剪刃靠近材料一侧，磨出一个1.5°~3°的后角α。

为了减少剪刃与剪切后的材料见的摩擦起见，在垂直材料的方向上，对上下刀刃各磨

磁路和电感计算

不管是一个空心螺管线圈，还是带气隙的磁芯线圈，通电流后磁力线分布在它周围的整个空间。对于静止或低频电磁场问题，可以根据电磁理论应用有限元分析软件进行求解，获得精确的结果，但是不能提供简单的、指导性的和直观的物理概念。在开关电源中，为了用较小的磁化电流产生足够大的磁通(或磁通密度)，或在较小的体积中存储较多的能量，经常采用一定形状规格的软磁材料磁芯作为磁通的通路。因磁芯的磁导率比周围空气或其他非磁性物质磁导率大得多，把磁场限制在结构磁系统之内，即磁结构内磁场很强，外面很弱，磁通的绝大部分经过磁芯而形成一个固定的通路。在这种情况下，工程上常常忽略次要因素，只考虑导磁体内磁场或同时考虑较强的外部磁场，使得分析计算简化。通常引入磁路的概念，就可以将复杂的场的分析简化为我们熟知的路的计算。

3.1 磁路的概念

从磁场基本原理知道，磁力线或磁通总是闭合的。磁通和电路中电流一样，总是在低磁阻的通路流通，高磁阻通路磁通较少。

所谓磁路指凡是磁通(或磁力线)经过的闭合路径称为磁路。 3.2 磁路的欧姆定律

以图3.1(a)为例，在一环形磁芯磁导率为μ的磁芯上，环的截面积A，平均磁路长度为l，绕有N匝线圈。在线圈中通入电流I，在磁芯建立磁

电感知识

电感元件的分类

概述： 凡是能产生电感作用的原件统称为电感原件，常用的电感元件有固定电感器， 阻流圈，电视机永行线性线圈，行，帧振荡线圈，偏转线圈，录音机上的磁头，延迟线等。电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。用L表示，单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH)，1H=10^3mH=10^6uH。

按 电感形式 分类：固定电感、可变电感。

按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。

按 工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。

按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。

1 固定电感器 :一般采用带引线的软磁工字磁芯，电感可做在10-22000uh之间，Q值控制在40左右。

2 阻流圈：他是具有一定电感得线圈，其用途是为了防止某些频率的高频电流通过，如整流电路的滤波阻流圈，电视上的行阻流圈等。

3 行线性线圈：用于和偏转线圈串联，调节行线性。由工字磁芯线圈和恒磁块组成，一般彩电用直流电流1.5A电感116-194uh频率：2.52MHZ

4 行振荡线圈： 由骨架，线圈，调节杆

电感线圈电感量计算公式

电感量按下式计算:线圈公式

阻抗（ohm）=2*3.14159*F（工作频率）*电感量（mH），设定需用360ohm阻抗，因此：电感量（mH）=阻抗（ohm）÷（2*3.14159）÷F（工作频率）=360÷（2*3.14159）÷7.06=8.116mH

据此可以算出绕线圈数：

圈数=[电感量*{（18*圈直径（吋））+（40*圈长（吋））}]÷圈直径（吋）

圈数=[8.116*{（18*2.047）+（40*3.74）}]÷2.047=19圈

空心电感计算公式：L（mH）=（0.08D.D.N.N）/（3D+9W+10H）

D------线圈直径

N------线圈匝数

d-----线径

H----线圈高度

W----线圈宽度

单位分别为毫米和mH。。

空心线圈电感量计算公式:

l=（0.01*D*N*N）/（L/D+0.44）

线圈电感量l单位:微亨

线圈直径D单位:cm

线圈匝数N单位:匝

线圈长度L单位:cm

频率电感电容计算公式:

l=25330.3/[（f0*f0）*c]

工作频率:f0单位:MHZ本题f0=125KHZ=0.125

谐振电容:c单位:PF本题建义c=500...1000pf可自行先决定,或由Q

值决定

谐振电感:l单位:微亨

线圈电感的

计算磁芯大小的方法有几种，最常用的就是AP法，但实际上，因为磁粉芯的磁导率随磁场强度变化较大，计算经常需要迭代重复。另外，因为磁环的规格相对比较少。我们就不用AP法计算了。而是直接拿磁芯参数过来计算，几次就可以得到需要的磁芯了。经验越丰富，计算就越快了。

适合用来做PFC电感的磁粉芯主要有三类：铁镍钼(MPP)、铁镍50(高磁通)、铁硅铝(FeSiAl)。其中，铁镍钼粉芯的饱和点大概在B=0.6附近。而后两者都可以达到1以上。 此处，我们选用某国产的铁硅铝粉芯，下面是该粉芯的一些特性曲线图：

从图上可以看见，当磁场强度上升的时候，磁导率在下降。那么电感量也就会下降。所以，我们希望电感量在承受直流偏磁时不要跌落的太多，那么设计所选择的磁场强度就不能太高。我们选用初始磁导率μ0=60的铁硅铝粉芯，那么可以从图中看到，当磁场强度为100Oe时，磁导率还有原来的42%，而当磁场强度为100Oe时，磁感应强度为0.5T，远未到饱和点。我们就把设计最大磁场强度定为100Oe。

那么根据 L=N×N×Al

H=0.4×3.14×N×I/Le

我们得到的限制条件是：0.4×3.14×SQRT(L/Al)×I/Le<100

由于100Oe时，磁导率只有初始值的42%，所