隨著電力電子裝置朝著高頻化發(fā)展，電力電子裝置中的開(kāi)關(guān)管和非線性無(wú)源元件都會(huì)造成電磁干擾^[1]。在差模噪聲為主的開(kāi)關(guān)電源中，傳統(tǒng)的共模扼流圈一般以其漏感作為差模電感，感值往往只有共模電感感量的0.1%~2%^[2]，無(wú)法滿(mǎn)足差模噪聲的抑制要求。通常做法是外加單獨(dú)的差模電感來(lái)加強(qiáng)對(duì)差模噪聲的抑制效果，但也增加了EMI濾波器的體積和重量，限制了EMI濾波器小型化的發(fā)展。文獻(xiàn)[3]針對(duì)傳統(tǒng)共模扼流圈漏感較小的問(wèn)題提出采用大環(huán)套小環(huán)的磁芯結(jié)構(gòu)，此方法可以在不需要通過(guò)增大共模扼流圈體積顯著提升差模電感感量，進(jìn)一步提升對(duì)差模噪聲的抑制效果。但共模扼流圈內(nèi)部窗口體積有限，限制了差模電感的設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)[4]在文獻(xiàn)[3]的基礎(chǔ)上進(jìn)一步做出了改進(jìn)，提出在環(huán)形共模扼流圈磁芯內(nèi)放至一個(gè)低磁導(dǎo)率且抗飽和能力強(qiáng)的螺旋形磁芯，實(shí)現(xiàn)共模電感和差模電感的解耦。

近些年來(lái)一些學(xué)者提出了使用PCB繞組和平面磁芯來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分立磁元件， 可顯著降低EMI濾波器的高度^[5]，在電感感量大以及大功率場(chǎng)合中，會(huì)增大平面電感的尺寸。還有學(xué)者提出采用柔性多層金屬箔代替銅導(dǎo)線的EMI濾波器集成方案，但這種方案對(duì)于工藝要求較高，適用范圍有限^[6]。

基于此，本文提出一種差模濾波電感的磁集成結(jié)構(gòu)，建立了差模插入損耗的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上理論分析磁集成差模電感的耦合系數(shù)對(duì)濾波器差模噪聲抑制能力的影響，確定了解差模耦集成的設(shè)計(jì)方案。在保證對(duì)差模噪聲抑制效果不變的前提下，磁集成方案較原始方案有效減小了濾波器的體積。

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