2.18 电源设计之耦合电感很多人提到电磁学，提到差模电感和共模电感，尤其是利用共模电感做差模，到底啥意思？摸不着头脑，我刚学时也很不清楚，今天我们结合电磁学基础，结合我的学习，说说电磁学的门道每天一小步，日积月累一大步，天下大必起于细，天下难事必起于易，从简单起步！1，在做开关电源Emi调试中，骚扰来自开关和变压器的电磁干扰，差模的是沿着输入线按差值路径留回源，这里源是骚扰源，从哪里来回到哪里去。这里是输入正负线构成回路，还有一种是通过变压器或者电容耦合到地线，然后寻找自己频段阻抗小路径回流的，一般输入两根线对称走线的话，同样是往回走路径，两个是共同拥有回流，这叫共模路径，今天我们不讲Emi设计，我们主要是说差模电感，当然如走线不对称，共模也会转化为差模，为什么？实际是共模电感等效的差模电感值，虽然小，但是也在，差模很容易通过差模电感和线线间电容滤出。也就是不要到供电源头去。这属于脏水，源提供的水是干净之水！2那差模和共模电感，实际和变压器是两种激激方法，一个是在两个绕组两头，一个是在一个绕组两头，其本质都是一样的，叫耦合电感，耦合电感是一个磁芯上缠绕多个电感，如果缠绕一个线圈，就叫自感或者电感！这是基础，耦合电感什么特性呢，两个线圈分别加电压，在电感作用下会形成电流，产生磁场，磁场会相互耦合缠绕，你中有我，我中有你，这时叫互感，用电路表征多了一个互感的形式！相当于1+1大于2的等效电感，这是合力作用，还有一种就是逆耦合，1-1很小的等效电感，这也是交错并联，一般用反耦合，相当于激励电流一增一减，耦合反者，相当于负负得正，电感变大，纹波电流变小，这也是磁集成设计！见图13耦合电感串联和并联，同串则增，反串则减，并联与耦合系数，绕向，耦合系数为0，和电阻并联，越并越小，见图2图3差模和共模，就是从哪里看的等效，所谓的横看成岭侧成峰，远近高低各不同，如共模电感，单边分别开路测试电感每边为0.51mH，差模等效值与M耦合感量有关，正因为耦合系数不是全耦合，所以有差模量，共模电感的差模量就是将输出短路测到的差模，相当于两个耦合电感的反串联，反串联结果是很小，如图3计算是40uH，一般差模也够了，如是双边差模的绕法图3a，将输出短路，相当于输入看上去电感串联，感量增加，测出来为2mH，这样可以求出互感为（2-0.51*2）/2=0.49，几乎接近自己的量值，如果将共模电感输入输出短路，去测试感量，那就是并联，可同并（共模）和可反并（双边差模），测试共模为0.5mH，差模可以自己算下，约等于10uh，这叫阴阳接近平衡了！4世界本来就是电磁学，宏观和微观的存在！总结下电感，耦合电感，差模，共模，变压器，多相交错耦合，都是耦合的范畴，这是基础，接下来我们通过耦合电感说说变压器，你我心中的女神和男神，探讨其属性，了解它，和他对话，不再高冷的存在！

电磁干扰的抑制方法主要有三种：屏蔽、滤波和接地。1、屏蔽屏蔽是用来减少电磁场向外或向内穿透的措施，一般常用于隔离和衰减辐射干扰。屏蔽按其原理分为静电屏蔽、电磁屏蔽和磁屏蔽三种。静电屏蔽的作用是消除两个电路之间由于分布电容耦合产生的电磁干扰，屏蔽体采用低电阻金属材料制成，屏蔽体必须接地。电磁屏蔽的作用是防止高频电磁场的干扰，屏蔽体采用低电阻的金属材料制成，利用屏蔽金属对电磁场产生吸收和反射以达到屏蔽的目的。磁屏蔽的作用是防止低频磁场的干扰，屏蔽体采用高导磁、高饱和的磁性材料来吸收或损耗电磁场以达到屏蔽的目的。电磁干扰的影响与距离的关系密切，距干扰源越近，干扰场强越大，影响越大。在电子仪器仪表中，电子元件的布置常受体积限制，常采用低电阻金属材料或磁性材料制成封闭体，把防护间距不够的元件或部位隔离起来，以减少或防止静电或电磁的干扰。2、滤波滤波可以抑制电磁的传导干扰。敏感电子设备通过电源线、电话线、控制线、信号线等传导电磁干扰信号。对于传导干扰常采用低通滤波器滤波，可以得到有效抑制。但在进行电磁兼容性设计时，必须考虑滤波器的特性：频率特性、阻抗特性、额定电压及电压损耗、额定电流、漏电电流、绝缘电阻、温度、可靠性、外型尺寸等。3、接地在设备或装置中，接地是为了使设备或装置本身产生的干扰电流经接地线流入大地，一般常用于对传导干扰的抑制。理想的接地体是一个零电位、零阻抗的物理实体，作为各有关电路中所有信号电平的参考点，任何不需要的电流通过它都不产生电压降。这种理想的接地实体实际上是近似的。

地线是接电器外壳，设备外壳。如果都不接地，有的地漏电也不知道。总不能用人手去试吧

我的理解:其实所谓的PE线。也就是地线。它的含义还是另一根零线而已。只不过被限制了功率。因为有接地电阻存在。这两根线后都是殊途同归。

有漏保还要地线吗，这位兄台需要再回炉

保护接地与保护接零一、保护接地的作用及其局限性为了保障人身安全，避免发生触电事故，将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与接地装置作良好的电气连接，称为保护接地，简称接地。1、保护接地的作用降低人体接触电压当电气设备绝缘损坏产生漏电或带电导线碰触机壳时，原本不带电的金属外壳等将具有相当高或等于电源的电压。实行了保护接地，金属外壳与大地有了良好的电气连接，便能让绝大部分电流通过接地体流散到地下，人体碰触带电机壳时流过人体的电流很微小，从而降低人体接触电压，避免碰触时发生触电。迅速切断故障在中性点接地的低压配电网中，电气设备若发生单相碰壳故障，故障电流将使熔断器熔断或自动开关跳闸切断电源，保障了人身安全。2、保护接地的局限性一般规定故障电流大于熔丝额定电流2.5倍时，熔丝熔断；故障电流大于额定电流1.25倍时，自动开关跳闸。因此，220V单相碰壳时，故障电流27.5A（工作接地和保护接地电阻都为4Ω计算）只能额定电流为11A的熔丝熔断或22A的开关动作，当电气设备容量较大，选用的熔丝与开关额定电流超过了上述数值，便不能切断电源，从而无法人身安全。二、保护接零的优点及要求将电气设备在正常情况下不带电的金属部分用导线直接与低压配电系统的零线相连接，称为保护接零，简称接零。1、保护接零的优点在保护接零的低压系统中，当电气设备发生单相碰壳故障时，单相短路回路中不含工作接地电阻和保护接地电阻，整个回路的阻抗很小，因此故障电流很大，足以在短时间内熔丝熔断或自动开关跳闸，从而切断电源，保障人身安全。2、保护接零的要求三相四线制低压电源的中性点必须良好接地，工作接地阻值不大于4Ω；在采用接零保护方式的同时，还应装设足够的重复接地装置；同一低压电网中，选择保护接零方式后，不允许再对任何设备采用保护接地方式；零线上不准装设开关和熔断器，并且敷设要求与相线一样，以免出现零线断线故障；零线截面积应能低压电网内任一处短路时，能够承受大于熔断器额定电流2.5～4倍及自动开关额定电流1.5～2.5倍的短路电流，且不小于相线载流量的一半；所有电气设备的保护接零线不许串联，应以并联的方式连接到零干线上。三、接地与接零保护方式的适用范围1、保护接地适用于中性点不接地电网。2、保护接零适用于中性点接地电网，三相四线制系统。四、接地与接零保护方式的选择电气设备采用保护接零还是保护接地取决于配电系统的中性点是否接地、低压电网的性质及电气设备的额定电压等级。1、在中性点不接地的低压电网中，应采用保护接地。对所有高压电气设备，一般都采用保护接地。2、在中性点接地的低压配电系统中，应优先选用保护接零方式，同时要进行重复接地。大多数工厂企业由单独的变压器供电，均属此类。但城市公用电网（一台变压器供多个用户）和农村配电网络（避免接地和接零混用，便于管理）规定一律不实行保护接零，统一采用保护接地方式。五、接地与接零保护方式混用的危害当实行保护接地的设备M发生碰壳故障时，Ie通过Rpe和Rde构成回路，若Ie不足以使保护装置动作，则设备M外壳的对地电压为：Upe=URpe/（Rde+Rpe）零线的对地电压为：Ude=URde/（Rde+Rpe）由此，不仅故障设备M存在对地电压使触及设备M的人有触电危险，更由于零线对地电压升高，使实行保护接零的所有设备外壳等金属部分将呈现危险的对地电压，这样就扩大了可能发生触电事故的范围。所以同一低压配电网内保护接零与保护接地不允许混用。六、必须实行接地或接零保护的设备凡因绝缘损坏而可能带有危险电压的电气设备及电气装置的金属外壳和框架均应可靠接地或接零。变压器、开关设备等的外壳及操作机构；配电盘、控制屏及变配电所的金属构架与金属遮栏；电力电缆的金属保护管和金属包皮，电缆终端头与中间头的金属包皮以及母线的外罩与保护网；电焊用变压器、互感器的二次绕组及局部照明变压器的二次绕组；照明灯具、电扇及电热设备的金属底座与外壳；避雷针、避雷器、保护间隙和耦合电容器底座，架空地线及线路的金属杆塔；超过安全电压，但未采用隔离变压器的手持或移动电动工具的外壳等。七、不必实行接地或接零保护的设备1、采用安全电压或低于安全电压的电气设备；2、装在配电屏、控制屏上的电气测量仪表、继电器与低压电器的外壳；3、架空线路及户外变电所杆上绝缘瓷瓶的金具；4、在已接地金属构架上的支持绝缘子与套管的金具；5、在常年保持干燥，且用木材、沥青等绝缘较好的材料铺设地面时，其室内的低压电气设备外壳；6、控制电缆的金属外皮和电压为220V及以下蓄电池室的金属构架；7、厂区内的运输轨道；放置在一定高度，工作时需要木梯才能触及的设备，以及站在绝缘台上进行工作或操作的电气设备外壳等。