共模電感（Common mode Choke），也叫共模扼流圈，常用于電腦的開(kāi)關(guān)電源中過(guò)濾共模的電磁干擾信號(hào)。在板卡設(shè)計(jì)中，共模電感也是起EMI濾波的作用，用于抑制高速信號(hào)線產(chǎn)生的電磁波向外輻射發(fā)射。
共模電感實(shí)質(zhì)上是一個(gè)雙向濾波器：一方面要濾除信號(hào)線上共模電磁干擾，另一方面又要抑制本身不向外發(fā)出電磁干擾，避免影響同一電磁環(huán)境下其他電子設(shè)備的正常工作。
共模電感是一個(gè)以鐵氧體等為磁芯的共模干擾抑制器件，它由兩個(gè)尺寸相同，匝數(shù)相同的線圈對(duì)稱地繞制在同一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯上，線圈的繞制方向相反，形成一個(gè)四端器件。當(dāng)兩線圈中流過(guò)差模電流時(shí)，產(chǎn)生兩個(gè)相互抵消的磁場(chǎng)H1、H2，此時(shí)工作電流主要受線圈歐姆電阻以及可以忽略不計(jì)的工作頻率下小漏感的阻尼，所以差模信號(hào)可以無(wú)衰減地通過(guò)，如上圖所示；而當(dāng)流過(guò)共模電流時(shí)，磁環(huán)中的磁通相互疊加，從而具有相當(dāng)大的電感量，線圈即呈現(xiàn)出高阻抗，產(chǎn)生很強(qiáng)的阻尼效果，達(dá)到對(duì)共模電流的抑制作用 。因此共模電感在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號(hào)，而對(duì)線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘?hào)無(wú)影響。
共模電感參數(shù)選型
電感量L：電感元件自感應(yīng)能力的一種物理量 -允許偏差 電感量的允許偏差
感抗：電感對(duì)交流電流阻礙作用的大小
品質(zhì)因數(shù)：線圈質(zhì)量的一個(gè)物理量 ，這個(gè)要看產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，線圈的Q值越高，回路損耗越小
分布電容：線圈的匝與匝，線圈與屏蔽罩間，線圈與底版間存在的電容稱為分布電容，分布電容的存在使線圈的Q值減小，穩(wěn)定性變差 -直流阻抗 電感的直流阻抗
額定電流：允許長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)的電感元件的直流電感值
為便攜式電源應(yīng)用選擇電感，需要考慮的最重要的三點(diǎn)是：尺寸大小、尺寸大小，第三還是尺寸大小。移動(dòng)電話的電路板面積十分緊俏珍貴，隨著MP3 播放器、電視和視頻等各種功能被增加到電話中時(shí)，尤其如此。功能增加也將增加電池的電流消耗量。因此，以前一直由線性調(diào)節(jié)器供電或直接連接到電池上的模塊需要效率更高的解決方案。實(shí)現(xiàn)更高效率解決方案的第一步是采用磁性降壓轉(zhuǎn)換器。正如其名稱所暗示的，這時(shí)需要一個(gè)電感。
電感的主要規(guī)格除尺寸大小外，還有開(kāi)關(guān)頻率下的電感值、線圈的直流阻抗（DCR）、額定飽和電流、額定rms 電流、交流阻抗（ESR）以及Q 因子。根據(jù)應(yīng)用的不同，電感類型的選擇ˉˉ屏蔽式或非屏蔽式也是很重要的。類似于電容中的直流偏置，廠商A 的2.2ìH 電感可能與廠商B 的完全不同。在相關(guān)溫度范圍內(nèi)電感值與直流電流的關(guān)系是一條非常重要的曲線，必需向廠商索取。在這條曲線上可以查到額定飽和電流（ISAT）。ISAT 一般定義為電感值降量為額定值的30%時(shí)的直流電流。某些電感生產(chǎn)商沒(méi)有規(guī)定ISAT。他們可能之給出了溫度高于環(huán)境溫度40 ℃ 時(shí)的直流電流。DCR 引起傳導(dǎo)損耗，在輸出電流較高時(shí)影響效率。ESR 隨工作頻率的提高而增加，在輸出電流較小時(shí)影響占主導(dǎo)地位的開(kāi)關(guān)損耗。ESR 與Q 因子成正比。相同頻率下，低ESR 電感的Q 因子更高。
在電感滿足所有其它規(guī)格時(shí)，為什么系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員還應(yīng)考慮ESR 和Q 因子呢？當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率超過(guò)2MHz 時(shí)，必需格外關(guān)注電感的交流損耗。規(guī)格說(shuō)明書(shū)中列出比較的不同廠商的電感的ISAT 和DCR 在開(kāi)關(guān)頻率下可能有極為不同的交流阻抗，導(dǎo)致輕負(fù)載下顯著的效率差異。這一點(diǎn)對(duì)提高便攜式電源系統(tǒng)中電池的壽命至為重要，因?yàn)橄到y(tǒng)大部分的時(shí)間是處于睡眠、待機(jī)或低功率模式下的。由于電感生產(chǎn)廠商很少提供ESR 和Q 因子信息，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該主動(dòng)向他們索取。廠商給出的電感與電流關(guān)系也往往只限于25℃，故應(yīng)該索取工作溫度范圍內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)。最壞情況一般是85℃。給出了各種電感的交流阻抗與頻率的關(guān)系。
共模電感的寄生參數(shù)效應(yīng)
共模電感廣泛應(yīng)用于EMI濾波器中，對(duì)抑制傳導(dǎo)干擾具有重要作用。然而，由于共模電感的寄生參數(shù)效應(yīng)，使得濾波器的高頻濾波性能變差，如濾波器的插入損耗減小，可用頻帶變窄，無(wú)法在傳導(dǎo)干擾考慮的0.15～30MHz范圍內(nèi)正常工作。共模電感的寄生參數(shù)主要有導(dǎo)線和磁芯損耗（磁損），以及繞組的寄生電容。其中磁損由渦流損耗、磁滯損耗以及剩余損耗組成，影響磁損的因素很多，有頻率、磁感應(yīng)強(qiáng)度、溫度、波形等，因而磁芯損耗是非線性的；共模電感的寄生電容即為繞組匝與匝、匝與地、匝與磁芯、繞組與繞組間的電容。通過(guò)適當(dāng)簡(jiǎn)化鐵氧體磁芯損耗，將非線性的磁芯損耗用一個(gè)與頻率相關(guān)的電阻元件等效；通過(guò)阻抗測(cè)量來(lái)提取共模電感的寄生電容和共模電感的漏感，可建立了考慮寄生參數(shù)的共模電感集中參數(shù)模型，如下圖所示。
共模電感模型
注釋：RW表示繞組等效電阻，RC為磁心等效電阻；C1 為繞組匝間的寄生電容；C2 為兩個(gè)繞組間的寄生電容