从物理结构上看，扁平线共模电感也是一种线圈，属于共模扼流圈的一种高级形态，它具有阻抗与频率成比例增加的特性。通常EMC干扰信号通常有两种，差模干扰和共模干扰。但顾名思义，扁平线共模电感相对于共模电流（信号）具有高阻抗，因此可以有效抑制共模噪声的增加。

扁平线共模电感的选型(图1)

抗与频率关系对于差模噪声，两根导线内方向相反的干扰电流，在线圈的铁芯内部会产生相反方向的磁通量。这些相反的磁通量在铁芯内部相互抵消，因此在铁芯内部几乎不产生磁通量，这导致线圈电感非常低。而低电感意味着低阻抗，所以扁平线共模电感几乎与差模噪声无关。

扁平线共模电感的选型(图2)

线圈差模示意图

而对于共模噪声，两根导线同向的干扰电流，每根导线的磁通量相加，在铁芯内部产生同一方向的磁通量，叠加增大。在共模模式下，电感感量上升，阻抗与频率成比例增加，从而抑制共模噪声。

由于扁平线共模电感对于不同模式的干扰噪声具有不同的阻抗，因此可以有效地仅去除共模的噪声分量，而对差模电流几乎没有影响。

扁平线共模电感的选型(图3)

线圈共模示意图

电源电路用扁平线共模电感

随着USB充电设备数量的增加，开关电源被用于越来越多的各种场合。从EMC的角度来看，开关电源的干扰噪音非常麻烦。开关电源中，差模噪声是在电源线的“L和N”之间流动的噪声，而共模噪声

是在“L和N和E”之间流动的噪声。

扁平线共模电感的选型(图4)

差模干扰和共模干扰

由于噪声抑制组件对每个噪声流都起作用，首先识别噪声模式，而后确认对应噪声抑制手段。在开关电源的噪声抑制中，只关注频率是无法获得合适的效果的，有必要针对每种噪声传播模式设计滤波电路，该滤波器通常配置为“LC滤波器”。

扁平线共模电感的选型(图5)

共模干扰对策LC型滤波器

其中电容器的名称因噪声传播模式而异，差模电容称之为“X电容器”，使用大容量的电容器，电容值通常在“0.1uF ~ 10uF”之间。适用于差模噪声中“1MHz以下”的低频噪声。共模电容称之为“Y电容”，因 Y 电容会产生漏电流，不使用大容量电容，电容值通常在“1000pF 至 4700pF”。由于电容值偏小，对低频效果不好，但对共模噪声中“1MHz以上”的高频噪声效果很好。由于 Y 电容器是针对1MHz 或更高的共模噪声有效的元件，因此扁平线共模电感则用于改善1MHz 或更低的低频噪声。由此电感量原则上“越高越好”大概在0.1mH 到 10mH的范围内。电源回路内置的“LC滤波器”具有分别作用于“差模噪声”和“共模噪声”的电路配置。同时需要区分频带划“低频”和“高频”，为每个频带选择最佳分量常数。

扁平线共模电感的选型(图6)

共模噪音及对策元器件

因此对扁平线共模电感的选型，首先要考虑的是额定电流值符合设计回路的要求。在符合额定电流值的前提下，优先选择高电感值的扁平线共模电感。在电源线的噪声水平“150kHz 至 30MHz”的频率范围内，扁平线共模电感的主要作用是抑制150kHz 至 1MHz范围内的低频段噪声。在电气回路值，“扁平线共模电感”和“Y电容器”组成的低通型LC滤波器处理，由于漏电流的限制，Y电容小，扁平线共模电感的电感大才能满足低频滤波要求，这个值通常在1mH以上。

由于电感量越高，电感对应尺寸越大，必须要满足扁平线共模电感在电路平面和空间尺寸的要求。因此在选型阶段，需要综合评估尺寸和性能的两个方面。一种减小扁平线共模电感尺寸的方法是使用具有高磁导率的磁芯材料。近年来，为了能够以小尺寸获得高电感，使用了磁导率为10,000以上的铁氧体材料、磁导率更高的Finemet磁芯等磁芯材料。这些磁芯材料具有非常高的磁导率，可在低频下提供高阻抗。但不同材料，价格差异很大，所以也存在尺寸和成本的综合考虑。

扁平线共模电感的选型(图7)

磁通量关系图

在电流容量较大的电力电子设备中，扁平线共模电感可能会因共模电流而导致磁饱和现象。发生磁饱和现象时，线圈的阻抗急剧下降，导致抑制共模噪声的效果消失，需要降低电感值，使用低电感的扁平线共模电感或增加内部铁芯材料的截面积，以增加铁芯内部的磁通密度。共模磁饱和的发生频率较低，当实践中发现扁平线共模电感无效时，需要考虑这个可能。

在满足以上前提的条件下，性能的稳定性、一致性、价格及交货优势就是各个厂家孜孜追求的目标。扁平线共模电感之所以在共模扼流圈中脱颖而出，原因在此！在电路中，扁平线共模电感通常采用直接引脚。由于扁平线共模电感会施加高电压，因此必须选择符合销售地区安全标准的材质和工艺生产的产品。

通信电路用共模电感常用于USB、HDMI、LVDS等高速差分通信电路中，用于减少因信号抖动和传输线不对称引起的“偏斜”保持。“偏斜”是差分信号中两个单端信号之间的时间差，这个时间差会产生共模电压。随着4G、5G通信速度的提高，"偏斜"更易发生，为抑制噪声降低“偏斜量”很重要.因此共模电感保持保持高共模阻抗直至1GHz或甚至更高。

扁平线共模电感的选型(图8)

通电路的共模干扰信号

同时在高频条件，需要重视差分信号的损失。因此通信电路中共模电感的选型中除了共模的阻抗外，需要兼顾“特性阻抗”、“截止频率”、“模式转换量”三个特性。在高速通信电路中，传输线的特性阻抗受到控制，需要使用与特性阻抗匹配的型号，使得共模电感中进行阻抗匹配，由于各家通讯制造商的产品中都包含特性阻抗和通信标准，按照标准选型即可。截止频率则应根据通信标准的速度进行选择，当指定通信速率时，通常选择比基频高 3 或 5 倍的截止频率。对于模式转换量，差模信号被乱码为共模噪声的特性尤为重要，如果模式转换量很大，可能共模电感实际上是噪声源。该模式转换量因每个元件而略有不同，会根据外围元件的排列和安装时的布线图案而变化。

扁平线共模电感的选型(图9)

三大特性增益

深圳市力众实业有限公司 扁平线共模电感 SQ共模电感专家。