电源入口的EMI整改的时候,共模滤波器是用得较多的器件。有工程师在装配时会问:共模滤波器有方向吗?装反了会不会失效?这个问题看着简单,答案却要看具体结构。
从原理上说,共模滤波器针对的是共模电流,共模电流在火线与零线上方向相同,回路由地构成。共模电感把两个绕组绕在同一磁芯上,让共模电流产生的磁通叠加,从而呈现较高阻抗;差模电流在两条线上方向相反,磁通相互抵消,电感对工频电流的影响因此有限。既然是靠两条线一起看来实现减轻,理论上对调两条输入线并不改变效果,共模减轻能力差别不大。
不过有几种情况下,共模滤波器确实存在方向上的讲究。
一种是带磁封闭层或者带外壳接地的结构。部分产品把绕组与接地端子的相对位置做了安排,磁封闭层更贴近输入端,用来减少噪声从滤波器内部耦合到输出侧。这类产品的引脚定义里会有输入与输出标记,装配时应按标记接线。
一种是绕组不对称的绕制方式。分槽骨架的结构里,两个绕组层数不同,杂散电容也不一样。如果装反,两个绕组之间的耦合路径随之改变,高频段的效果可能出现差异,尤其是在几十兆赫兹以上。
另一种是共模滤波器与Y电容、差模电感的组合。模块内部已有固定走线,输入输出端的位置决定了Y电容接地点的相对位置。此时方向反接会让Y电容的接地回路变长,噪声更容易绕过磁芯。
还有一点容易被忽视:共模滤波器本身没有方向,但PCB布局有方向。走线长度、两条线之间的距离、地平面的连贯程度,都会影响共模电流的流向。有经验的工程师会让滤波器靠近接口,输入走线尽量短,并避免在滤波器下方铺开大面积地铜,以免噪声通过分布电容耦合过去。
回到实操层面,普通的双绕组共模电感插件若引脚定义对称,接反通常不会带来问题;有输入输出标记、带磁封闭外壳的型号,就按标记来。拿不准的时候,可以用网络分析仪对比两种接法下的插入损耗曲线,用实测数据说话。
苏州谷景电子在生产共模电感的过程中,会对绕组的对称性、圈数与电感量偏差做逐批检测,并保留不同骨架结构与磁芯材料的样品,方便客户在整改阶段做对比测试。对于有方向要求的产品,谷景会在规格书与来料标识上标明输入输出端的对应关系,减少装配环节的误接。