片式电感及其应用

3 片式共模电感器

在电子设备中，我们要抑制的电磁干扰无非是出现在信号线和电源线上的干扰，因此对于电磁兼容对策器件中的电感器，特别是片式电感器的适用形式也是从这两方面来分析。

1)信号线的滤波

信号线的滤波作用更多是用来对付来自空间的干扰问题(包括从空间辐射进设备的干扰，和设备向空间发射的干扰)。这说明了电缆线是电磁兼容的薄弱环节，也说明了共模干扰是设备的主要危害。这是信号线所起的天线作用惹的祸。基于这一原因，对于非屏蔽的信号线端口应当安装信号线滤波器，滤波器要安装在信号线进出的交界面上，要滤除的主要是一些频率相当高的共模干扰信号。

2)电源线的滤波

在设备的电磁干扰的传播途径中，电源线是最重要的媒介，因为电源线的长度(包括设备的电源进线和电力传输的架空线延伸)足以构成射频信号的被动天线。此外，电网内的各种设备开、关和运行中形成的骚动也在电网中肆意流传。上述干扰对电网内的敏感设备的可靠工作造成威胁。射频信号在电源线上的传输是以两种模式进行的，一种是共模型式，在线一大地及中线一大地两个路径上出现；另一种是差模型式，在线一中线里传播。

电源线滤波器则被安插在电源线上，专门用来抑制射频信号传播的器件。

在电源线滤波器设计中往往不用差模电感，而采用共模电感。共模电感的两个线圈绕在同一磁芯上(同名端在线圈的同一侧)，这种绕线方法对于差模电流(包括电源电流)产生的磁通相互抵消，不会产生磁路饱和；而对共模电流则体现一个很大的电感，取得大的滤波效果。

应当指出的是，共模电感器的两个线圈绕制不可能完全对称，因此共模电感器实际上还是残留一定程度的差模电感成分，对于差模干扰仍有一定程度抑制作用。

这样看来，无论是信号线或者是电源线，从抑制电磁干扰的角度出发，用得最多的还是共模抑制措施。因此从使用片式电感器的角度出发，用得最多的还是片式共模电感器。另外，从电磁兼容对策器件生产商提供的电感器来说也是片式共模电感器。

4 片式共模电感器举例

1)片式共模电感例

这里举日本村田制作所的片式共模电感为例，村田的片式共模电感拥有多个不同的子系列，其中：

DLP S系列为薄膜型片式共模电感，在一个元件中含有一个双路工作的共模电感。该系列产品有线路阻抗匹配功能(共模阻抗为67～550 Ω，其间有若干档)，可在不造成高速信号传输失真情况下实现差分信号的噪声抑制。用于USB 2．0、IEEE 1934、LVDS的高速差分信号线的共模噪声抑制。常用于移动电话、笔记本电脑、数码相机和数码录像机。

DLP D系列为薄膜型片式共模电感，在一个元件中含有两个双路工作的共模电感。该系列产品有线路阻抗匹配功能(共模阻抗为67～440Ω，其间有若干档)，可在不造成高速信号传输失真情况下实现差分信号的噪声抑制。用于USB 2．0、IEEE1934、LVDS、 DVI、HDMI的高速差分信号线的共模噪声抑制。常用于电脑、笔记本电脑主板、打印机、扫描仪、LED显示器、游戏机和电脑外围设备。

DLM G系列叠层共模电感，其中DLM11G可以同时实现共模和差模噪声的抑制。在100MHz时的共模阻抗为600Ω，差模阻抗为1 200Ω。可采取高密度安装(窄中心距)，用于个人移动通信设备(如移动电话的麦克风、扬声器和耳机)，以及电活机和个人移动设备(PDA、数码相机、 MD播放机)的噪声抑制。

另一种，D L M 2 H G叠层共模电感，它100MHz时的共模阻抗为600Ω，内部含有三根连接线，可用于高品质的数字音乐设备的耳机线。特点是音频信号失真低，串音低，对共模和差模噪声均有抑制能力。典型应用例子有DVD、MD播放机、笔记本电脑和PDAM的耳机线。

DLW21S系列绕线型片式共模电感，它的共模阻抗为67～370Ω，中间有若干档次，可匹配阻抗为100Ω的线路，在不造成高速信号传输失真情况下实现差分信号的噪声抑制；小尺寸更实现了高密度装配。常用在DVD录像机、电脑、LCD电视机和显示器中用于数字AV接口(如HDMI和DVI等)、电脑外设的USB线，笔记本电脑和LCD的LVDS线的USB线。

DLW31S系列绕线型片式共模电感，共模阻抗为90～2200 Ω，在高频时的高共模阻抗对噪声有极好的抑制功能，DLW31S的高耦合性能可在不造成高速信号传输失真的情况下实现差分线的噪声抑制。常用于电脑、外设中的USB线，笔记本电脑和LCD的LVDS线。

DLW21H系列绕线型片式电感，共模阻抗有67、90、120和180Ω几种，由于DLW21H系列的高耦合性，不会对高速信号传输造成失真，常用在小而薄的数字设备(如电脑、外设和通信设备)中的信号差分线(USB2．0、IEEE1934和LVDS)共模噪声抑制。

DLW5AH／5BS系列高性能绕线型片式共模电感，其外形尺寸为5．0×5．0×4．5mm，共模阻抗达到190～4 000Ω，通过电流为200mA～5A。由于100MHz时的共模阻抗最大值可达到4 000Ω，实现了大的噪声抑制。另外，由于最大通过电流可达5A，非常适合于在电源线上使用。该系列的高耦合共模结构不会损害高速信号的传输。可用于便携设备的AC适配器中的直流电源线。DC-DC转换器、电池充电器中的直流电源线。DLW 5 BT系列绕线型片式共模电感，外形尺寸为5．0×5．0×2．5mm，该系列电感为薄型结构。在100MHz时的共模阻抗最大值可达1 400Ω，最大通过电流可达6A。适合于DC-DC转换器、电池充电器等电源设备；PDA(个人数字助理)、笔记本电脑、打印机等便携设备使用。

2)片式共模电感的应用

(1)USB接口噪声的抑制例

USB接口噪声的抑制例见图4，其中VDD／GND线用DLW5BSN35 1SQ2高性能绕线型共模电感(或BLM21PG221SN1片式磁珠)；D+／D一线用DLP31SN221SL2或DLP31SN121SL2片式共模电感(如采用片式磁珠，对1．5Mbps传输速率用BLM21BD102SN1，对12Mbps用BLM21BB221SN1)。

图5为笔记本电脑液晶显示器部分的噪声抑制方案，利用共模电感可以很方便地将有用信号与线间串扰信号(共模干扰)分离开来。