兩根信號(hào)線間的微小電流波動(dòng)，正成為影響電路性能的關(guān)鍵因素，區(qū)分并使用正確的電感是抑制電磁干擾的第一步。
蘇州谷景電子的工程師通過磁環(huán)材料的選擇來區(qū)分這兩種電感的需求：共模電感選用磁導(dǎo)率穩(wěn)定的合金磁粉芯，以確保在寬頻帶內(nèi)阻抗一致；差模電感則采用低損耗鐵氧體或特定金屬粉材，以兼顧飽和特性與濾波效果。
材料選型的適配性是決定濾波精度的基礎(chǔ)，谷景電子在這方面的針對(duì)性匹配為產(chǎn)品性能提供了保障。

01 干擾區(qū)分
在電子電路中，電磁干擾主要有兩種形式：共模干擾和差模干擾。
共模干擾指兩根信號(hào)線上相對(duì)于大地出現(xiàn)的同向、等幅噪聲。這種干擾通常來自外部電磁場(chǎng)的耦合。而差模干擾則是信號(hào)線間的異向噪聲，一般由電路內(nèi)部工作產(chǎn)生。
共模電感主要用于抑制共模干擾。當(dāng)共模電流通過時(shí)，兩個(gè)繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互增強(qiáng)，形成高阻抗路徑，從而衰減干擾。
差模電感則專門處理差模干擾。它對(duì)差模信號(hào)產(chǎn)生阻抗，但允許共模信號(hào)基本無阻礙通過。
02 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)差異
兩種電感在物理結(jié)構(gòu)和材料選擇上各有特點(diǎn)。
共模電感通常由兩個(gè)繞組對(duì)稱繞制在同一磁環(huán)上，這兩個(gè)繞組匝數(shù)相等、導(dǎo)線直徑相同、繞向相反。
市場(chǎng)上這類電感常用的磁芯材料是高導(dǎo)鐵氧體。谷景電子在其共模電感產(chǎn)品中選用的是磁導(dǎo)率穩(wěn)定的合金磁粉芯，以確保寬頻帶內(nèi)阻抗一致。
差模電感通常只有一個(gè)繞組繞制在磁芯上。由于應(yīng)用在大電流場(chǎng)合，當(dāng)電流增大時(shí)，繞組中的磁芯容易飽和。因此，這類電感常采用低磁導(dǎo)率、高飽和磁通密度的材料。
市場(chǎng)常用的磁芯材料是金屬粉芯材料，特別是成本較低的鐵粉芯材料。
03 性能與應(yīng)用側(cè)重
兩種電感因設(shè)計(jì)差異而具有不同的性能特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。
共模電感的鐵芯具有不怕飽和的特點(diǎn)，因?yàn)樗厦胬@制的兩組線圈方向相反，磁場(chǎng)可以相互抵消。這種設(shè)計(jì)使其能夠承受較大的共模電流而不失真。
在汽車電子領(lǐng)域，車規(guī)級(jí)共模電感需要滿足嚴(yán)苛環(huán)境要求，如科達(dá)嘉VSTP系列可在-50℃至150℃的溫度范圍工作，并通過AEC-Q200車規(guī)級(jí)認(rèn)證。Bourns的SRF3225TAP系列共模電感則可在-55°C至150°C的寬溫域工作，適用于發(fā)動(dòng)機(jī)艙等極端環(huán)境。
差模電感則需要特別注意飽和問題。當(dāng)流進(jìn)線圈的電流增大時(shí)，線圈中的鐵心容易飽和。這限制了其在某些大電流應(yīng)用中的表現(xiàn)，但也使其特別適合處理特定類型的干擾。
在高速傳輸領(lǐng)域，如USB4.0/4.2以及Thunderbolt 5.0應(yīng)用里，共模電感能維持信號(hào)穩(wěn)定，同時(shí)有效抑制雜訊干擾。這些電感具有低插入損耗和高共模抑制特性，確保高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br /> 04 實(shí)際應(yīng)用選擇
在電路設(shè)計(jì)中，選擇合適的電感類型需考慮多重因素。
根據(jù)干擾類型，若電路受外部電磁場(chǎng)影響較大，出現(xiàn)對(duì)地同向噪聲，應(yīng)選擇共模電感；若干擾來自電路內(nèi)部，出現(xiàn)在信號(hào)線間的異向噪聲，則差模電感更為合適。
工作電流是需要考量的關(guān)鍵參數(shù)。差模電感由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在大電流場(chǎng)合容易出現(xiàn)磁飽和問題。若電路工作電流較大，需特別注意選擇能承受相應(yīng)電流的差模電感，或考慮使用共模電感。
頻率特性也是重要因素。不同磁芯材料在不同頻率下的表現(xiàn)各異。谷景電子會(huì)根據(jù)客戶電路的具體干擾類型、頻率范圍及安裝空間，提供相應(yīng)的電感選型建議。
在實(shí)際應(yīng)用中，兩種電感常組合使用，形成完整濾波網(wǎng)絡(luò)。例如在開關(guān)電源中，輸入端常同時(shí)使用共模電感和差模電感，以抑制各種類型的電磁干擾。
物理空間限制也是選型時(shí)需要考慮的因素。隨著電子設(shè)備小型化趨勢(shì)，電感元件的尺寸也日益緊湊。針對(duì)高速傳輸應(yīng)用的共模電感已發(fā)展出小型化封裝設(shè)計(jì)，如1210封裝，以節(jié)省電路板空間。
05 技術(shù)發(fā)展風(fēng)向
電感技術(shù)正在向高性能和專業(yè)化方向發(fā)展。
在汽車電子領(lǐng)域，對(duì)電感的要求日益嚴(yán)苛。新型車規(guī)級(jí)共模電感不僅要解決高頻噪聲抑制問題，還要兼顧機(jī)械穩(wěn)定性與熱管理。如Bourns的SRF3225TAP系列采用0.3/0.4毫米側(cè)壁端子結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)焊點(diǎn)附著力，通過沖擊與振動(dòng)測(cè)試。
在高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，隨著USB4.0/4.2以及Thunderbolt 5.0等高速接口的普及，對(duì)共模電感的性能提出了更高要求。這些應(yīng)用場(chǎng)景中的電感需要具備低插入損耗和高共模抑制特性，同時(shí)保持小型化封裝。
材料科學(xué)進(jìn)步也在推動(dòng)電感技術(shù)發(fā)展。新型磁芯材料不斷涌現(xiàn)，為電感設(shè)計(jì)提供更多可能性。
谷景電子等企業(yè)正通過材料、工藝與測(cè)試環(huán)節(jié)的細(xì)致把握，為不同應(yīng)用提供適配的電感產(chǎn)品。
電子設(shè)備對(duì)電磁兼容的要求正不斷提高，工控、汽車及通信設(shè)備等領(lǐng)域尤其如此。電路板上，小而關(guān)鍵的電感元件像過濾器，決定著系統(tǒng)能否在復(fù)雜電磁環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。
蘇州谷景電子對(duì)材料與工藝細(xì)節(jié)的把握，使得這些元件能夠針對(duì)不同的干擾類型提供適配的抑制方案。面對(duì)日益復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境，正確區(qū)分并應(yīng)用共模電感和差模電感，已成為保障電路性能的基本功。

審核編輯 黃宇