高中物理 第3章 交变电流 第3节 交流电路中的电容和电感 高频扼流圈素材 鲁科版选修3-2（通用）

高中物理 第3章 交变电流 第3节 交流电路中的电容和电感 高频扼流圈素材 鲁科版选修3-2（通用）

‎ 高频扼流圈 ‎ 高频扼流圈和低频扼流圈都是电感线圈。电感线圈有抑制电流变化的特性，电感越大这个效应越明显。这个效应对电流的阻碍作用感抗，感抗的大小和电感的工作频率和它本身电感的大小有关。‎ 一.共模扼流圈 ‎1.概述 共模扼流圈，也叫共模电感(Common mode Choke)，是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件，它由两个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，形成一个四端器件，要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用，而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。原理是流过共模电流时磁环中的磁通相互叠加，从而具有相当大的电感量，对共模电流起到抑制作用，而当两线圈流过差模电流时，磁环中的磁通相互抵消，几乎没有电感量，所以差模电流可以无衰减地通过。因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号，而对线路正常传输的差模信号无影响。‎ ‎2.工作原理 理想的共模扼流圈对L（或N）与E 之间的共模干扰具有抑制作用，而对L 与N 之间存在的差模干扰无电感抑制作用。但实际线圈绕制的不完全对称会导致差模漏电感的产生。信号电流或电源电流在两个绕组中流过时方向相反，产生的磁通量 相互抵消，扼流圈呈现低阻抗。共模噪声电流（包括地环路引起的骚扰电流，也处称作纵向电流）流经两个绕组时方向相同，产生的磁通量同向相加，扼流圈呈现高阻抗，从而起到抑制共模噪声的作用。‎ ‎3.作用 共模电感实质上是一个双向滤波器：一方面要滤除信号线上共模电磁干扰，另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰，避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。‎ 共模扼流圈可以传输差模信号，直流和频率很低的共模信号都可以通过，而对于高频共模噪声则呈现很大的阻抗，所以它可以用来抑制共模电流骚扰。‎ 使用铁氧体材料制成的磁环也可以达到共模抑制的效果。‎ 二.差模扼流圈 高频扼流圈，线圈有的绕在铁氧体芯上，有的是空心的，匝数为几百或几十，自感系数为几毫亨。这种扼流圈只对高频交变电流有较大的阻碍作用，对低频交变电流的阻碍作用很小，対直流的阻碍作用更小，因此可以用来“通直流，阻交流，通低频，阻高频”。 ‎ 高频扼流圈和低频扼流圈都是电感线圈。电感线圈有抑制电流变化的特性，电感越大这个效应越明显。这个效应对电流的阻碍作用感抗，感抗的大小和电感的工作频率和它本身电感的大小有关。在老式甲类音频功率放大器中的低频扼流圈，其作用就是“通直流，隔交流”。但是这个理想情况是无法满足的，只能近似于“通直流，阻交流”。只要满足放大器的需要，稍微损耗一小部分交流成分也是允许的。在这里扼流圈的感抗要大些。频率一定（音频范围是20kHz——20Hz）的时候就要求电感比较大。一般是毫亨数量级。而高频扼流圈一般工作在高频电流 中，其作用大多也是选频，这是就要求其电感不是很大，一般是微亨数量级。其实“通直流，阻交流”和“通低频阻高频”的说法是针对应用场合来说的。但宗旨都是调整电感的电感量，来满足我们的需要。‎ 扼流圈对于交流电的阻抗X=2πfL,可见,当电感一定时,交流电频率(f)越高,阻抗越大.所以会通直流，阻交流和通低频阻高频. ‎