共模電感的差模分量

環(huán)型磁芯整個周長的截面積都是相等的，如果環(huán)形線圈沒有繞滿一周，或繞制不緊密，那么磁通就會從磁芯中泄漏出來。共模扼流圈有兩個繞組，這兩個繞組被設(shè)計成使它們所流過的電流沿磁芯傳導(dǎo)時方向相反，從而使磁場為0。芯體上的線圈一般不是雙線繞制，這樣兩個繞組之間就有相當(dāng)大的間隙，自然就引起磁通“泄漏”，泄漏的磁通在芯體外部形成閉合回路，形成差模電感。因此，針對每個繞組而言，它產(chǎn)生的磁通會可以分成兩部分：

2通過磁芯耦合到鄰近繞組的磁通。由于兩個繞組所產(chǎn)生的該部分磁通總是大小相等方向相反，因此其總合為0，對自感沒有貢獻。

2沒有耦合到鄰近繞組的磁通，該磁通流經(jīng)磁芯（繞組內(nèi)部）并經(jīng)空氣形成閉環(huán)，即漏磁通（差模電感）。

U形共模電感的差模分量

現(xiàn)有的U形系列共模電感，因其優(yōu)良的繞制工藝、特殊的磁芯設(shè)計，使其差模電感可以做得更大，同時寄生電容較小，從而使 EMI 的抑制能力更強，這樣的優(yōu)點使U形系列的共模電感廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有電源產(chǎn)品的 EMI 濾波線路中。    

U形系列的漏感的形成，除了環(huán)形線圈沒有繞滿一周及繞制不緊密導(dǎo)致外，更重要的一個原因是磁芯的特殊尺寸設(shè)計造成。如上圖所示，磁芯的長與寬的截面積SL與SW 設(shè)計得不一樣，SL的面積會接近２倍的 SW 的面積，當(dāng)經(jīng)過SL磁芯的磁力線要通過 SW時，因截面積減小，磁路變窄，磁阻變大，導(dǎo)致有一部分的磁力線無法通過SW在磁芯中形成閉合，從而通過空氣形成閉合磁力線，導(dǎo)致的漏感的增加，如下圖所示：

U形共模電感差模分量計算

共模電感的差模分量公式如下：

Lair_core 為空氣芯電感量；ueff 為棒狀電感（半個磁環(huán)）的等效相對磁導(dǎo)率，是一個與磁芯相對磁導(dǎo)率有關(guān)的參數(shù)，差模電感的等效相對磁導(dǎo)率是一個只跟磁芯幾何參數(shù)有關(guān)的量。

其中，le 為廠商所提供的環(huán)形磁芯的有效磁路長度；d 為與磁芯有效截面 Ae 面積相等的圓的直徑。環(huán)形空氣芯的電感量計算公式如下：    

差模磁通（漏磁通）并不是完全被束縛在磁芯里面，而是有兩部分組成：磁芯里面和磁芯外面，磁路長度為：

其中，θ為繞組在磁芯上所覆蓋的長度對圓心所張開的角度，差模電感量磁路長度計算模型圖形如下：

然而漏磁通并不僅僅只存在于磁環(huán)的內(nèi)側(cè)，同樣，磁環(huán)的外側(cè)也存在著一部分漏磁通，因此，根據(jù)經(jīng)驗對上式修正為：