文/赵旭东（南京师范大学电气与自动化工程学院）

一、引言

共模电感是由绕在同一高磁导率磁芯上两个匝数和相位相同、绕向相反的独立绕组组成。当共模电流流过共模电感时，由于电流方向相同，会产生同向磁场，磁通相互叠加，对共模电流产生较强的阻尼效果，衰减共模电流，减少共模噪声的干扰；当差模电流流过时，两绕组内电流产生相反方向的磁场，在磁环路内相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻和少量漏感产生的阻尼影响[1]。所以共模电感不仅对共模干扰有抑制作用，也对差模干扰有抑制作用。由于共模电感体积小、温升小、使用方便、频率特性灵活，被广泛使用于EMI 传导噪声抑制中[2]。

本文介绍共模电感仿真模型建立的不同方法，分析各种建模方法的难易程度，最后选择最简单的建模方法[3]，并通过仿真数据与参考值对比验证仿真模型建立的准确性，对共模电感的仿真模型建立有着重要参考意义[4]。

二、建模方法

以一个共模电感为分析对象，其磁芯材料是磁导率19000 H/m 的铁氧体，磁芯外径11.8 mm，内径5 mm，高5 mm。线圈材料选择铜材，线圈导线半径为0.4 mm，共有5匝，如图1 所示。

图1 共模电感示意图

共模电感的仿真模型建立有三种方法。

一是在Maxwell 中直接建立共模电感的模型，但Maxwell 中建立复杂3D 模型时操作复杂且难度较大。

二是先在SolidWorks 中建立共模电感3D 模型，然后将建立好的模型导入Maxwell 中并将磁芯和线圈赋予相对应的材料，完成共模电感仿真模型的建立。……