以太网变压器与共模电感的EMI性能解析

"这篇文档介绍了共模电感和网口变压器在以太网设备中的应用，强调了它们在电磁干扰(EMI)抑制和信号传输中的重要作用。文章指出，共模电感用于抑制无意的共模信号，而网口变压器则包含中心抽头变压器、自耦变压器、共模电感等组件，同时提供了48V电源。由于其特性对EMI抑制至关重要，但无法仅通过数据表评估，需要通过特定的测试方法分析。文档还讨论了差模传输特性，包括理想的变压器分析假设和实际中遇到的非理想参数，如有限磁导率和磁芯损耗。" 详细内容: 共模电感是电子电路中用于抑制共模噪声的一种关键组件。它能够区分并抑制有意的差分信号传输与无意的共模信号。在以太网设备中，共模电感与中心抽头变压器、自耦变压器、电容和电阻一起，构成网口变压器，确保电气隔离，不失真地传输以太网信号，并有效抑制EMI。由于共模电感的分布电容CCMC，其在高频时能降低阻抗，而有损铁氧体材料有助于能量耗散，降低阻抗。 以太网变压器的差模传输特性是其功能的核心，通常在1MHz至100MHz（对于CAT5E）或250MHz（对于CAT6）的频率范围内进行分析。理想情况下，分析会假设磁导率无限大、磁芯损耗和绕线电阻为零，没有漏磁和绕线间电容。然而，实际应用中，这些假设并不成立，磁芯的磁化和饱和、有限的磁导率以及磁芯损耗（如磁滞现象）都会影响变压器的性能。 在设计和评估过程中，必须考虑这些非理想参数，因为它们会直接影响变压器的阻抗转换和信号传输质量。例如，有限的磁导率会导致自感和互感的减少，磁芯损耗则会引起额外的功率损失，可能会影响信号质量和系统的稳定性。 封装和结构也是决定以太网变压器性能的重要因素，包括集成变压器内的连接器引脚布局和走线设计。手工绕线可能导致共模性能一致性问题，而封装尺寸和高压要求限制了设计选择。此外，价格考量也会影响最终设计。 总结来说，共模电感和网口变压器在现代以太网设备中扮演着至关重要的角色，不仅确保信号的准确传输，还通过抑制EMI提高系统整体的可靠性。为了充分理解这些组件的性能，需要进行详细的参数测试和分析，以便在设计阶段就考虑到所有潜在影响因素。