電感四個腿？不要驚奇，那是共模電感

▎差模電流與共模電流

差模電流：在一對差分信號線上，大小相同，方向相反的一對信號，一般是電路中的工作電流，對于信號線就是信號線與信號地線之間流動的電流。

共模電流：在一對差分信號線上，大小相同，方向相同的一對信號(或噪音)。在電路中，一般對地噪音一般都是以共模電流的方式傳輸的，所以又稱為共模噪聲。

▎抑制共模噪聲

抑制共模噪聲的方法多種多樣，除了從源頭去減少共模噪聲外，通常我們抑制最常用的方法就是使用共模電感來濾除共模噪聲，也就是將共模噪聲阻擋在目標電路外面。即在線路中串聯共模扼流器件。

這樣做的目的是增大共模回路的阻抗，使得共模電流被扼流器所消耗和阻擋(反射)，從而抑制線路中的共模噪聲。

▎共模扼流器或電感的原理

若在以某種磁性材料的磁環上繞上同向的一對線圈，當交變電流通過時，因為電磁感應而在線圈中產生磁通量。

對于差模信號，產生的磁通量大小相同、方向相反，兩者相互抵消，因而磁環產生的差模阻抗非常小；

而對于共模信號，產生的磁通量大小和方向均相同，兩者相互疊加從而使磁環產生了較大的共模阻抗。

這一特性使得共模電感對于差模信號的影響較小，而對共模噪聲具有很好的濾波性能。

1) 差模電流通過共模線圈，磁力線方向相反，感應磁場削弱，從如下圖磁力線方向可以看出—實線箭頭表示電流方向，虛線表示磁場方

2) 共模電流通過共模線圈，磁力線方向相同，感應磁場加強，從如下圖磁力線方向可以看出—實線箭頭表示電流方向，虛線表示磁場方向

共模線圈的電感或者稱為自感系數，我們知道電感是表征產生磁場的能力。

對于共模線圈或者共模電感，當共模電流流過線圈時，由于磁力線方向相同，在不考慮漏感的情況下，磁通量疊加，其原理是互感。

下圖紅色線圈產生的磁力線穿過藍色線圈，同時藍色線圈產生的磁力線也穿過紅色線圈，彼此相互感應。

從電感的角度來看，電感量也是成倍增加，磁鏈代表了總磁通量。

對于共模電感，當磁通量是原來的2倍時，匝數沒有發生變化，電流也沒沒有發生變化，此時電感量增加為原來的2倍，意味著等效磁導率變為原來的2倍。

等效磁導率何以增加一倍，從下面的電感公式來看，由于匝數N不改變、磁路和磁芯截面積由磁芯的物理尺寸決定，因此也沒有改變，唯一就是磁導率u增加了一倍，因而可以產生更多的磁通量。

所以，共模電感在共模電流通過時，工作在互感模式下。

在互感的作用下，等效電感量被成倍增加，共模感抗也會成倍增加，因而對共模信號有良好的濾波作用，也就是將共模信號用大阻抗阻擋，不讓其通過共模電感，即不讓此信號傳輸到電路的下一級，如下是電感產生的感抗ZL。

認識共模電感在共模模式下的電感量，主要線索是認識互感，一切的磁性元器件。無論什么名稱只要把握磁場的變化形式，透過現象看磁場變化的本質，也會容易理解。

再者我們要始終把握磁力線，它是我們認識磁場的直觀形式，試想無論同名端或異名端或者互感等概念或磁場現象，我們都是畫磁力線去認識他們的——掌握之前講解的"磁棒繞線法"。

來源：玩轉嵌入式