共模扼流器是实现储能设备良好电磁兼容的关键。

2025-01-17

电子爱好者网报道(文章 / 黄山明)共模扼流器，又称共模电感，是一种用于抑制共模干扰的电子元件。主要用于抑制共模噪声，即两条或两条以上导线同时出现在同一方向的噪声电流。

所谓共模干扰是一种干扰信号现象。在电子产品或电路中，信号通常通过一对或多对导线传输。共模干扰是指电源线与公共参考地(如地面、设备外壳等)之间的相同干扰信号。)同时出现在这对(或多对)电源线上。换句话说，干扰信号的方向相对于公共方向，两根导线上的干扰电压相似，相同。

当电子产品处于外部磁场环境中时，如靠近变压器、电机等设备，这些外部设备产生的交变磁场会通过电磁感应在电源线上感应到共模干扰电压。

例如，工业厂房的储能系统周围有一个大型电机，电机产生的交变磁场会在储能系统的信号传输线上感应到共模干扰。根据电磁感应定律，磁场的变化会在电源线(可以作为线圈)中获得感应电动势，最终形成共模干扰。

共模干扰会导致信号失真，例如 BMS 如果共模干扰与监控中心之间的通信线路，传输信号就会出错。对于模拟信号，信号的幅度、频率等数据可能会发生变化；对于模拟信号，误码率可能会增加，使接收端无法正确解读信号内容。

另外，共模干扰产生的过电压可能会损坏电子产品中的敏感元件。在储能系统的功率转换设备(如逆变器)中，过高的共模干扰电压可能会穿透半导体设备(例如 IGBT）绝缘层，造成装置损坏。由于这些半导体设备通常具有一定的抗压限制，当共模干扰电压超过其耐压值时，会对设备造成永久性损坏，从而影响整个储能系统的正常运行。

从电磁感应的角度来看，共模扼流器利用了电感阻挡交变电流的特点。对于共模信号，根据电感的计算公式，因为它在两组线圈中产生的磁场是同向的。 XL=2 π fL（其中 XL 是感抗，f 信号频率，L 就是电感)，在共模信号频率下，会产生较大的感抗，阻碍共模信号的通过。

比如在一个电子产品的电源输入线上，如果有共模干扰，比如来自电网的高频噪声，共模扼流器会对这些高频共模噪声产生高阻抗，使其难以通过，从而保护设备内部电路免受影响。

共模式扼流器的市场情况

目前，全球共模扼流器市场规模呈稳步增长趋势。根据 QY Research 2023年统计与预测年度全球共模扼流圈市场销售额已达到 7.29 亿美元，估计 2030 年将达到 11.09 亿美元，复合增长率为亿美元 5.42%。

值得注意的是，亚太地区是世界上最大的共模扼流圈市场，占据了大概的份额。 63% 市场份额，其次是北美和欧洲，各自占比约。 15% 和 11%。就产品类型而言，SMD(表面贴装装置)共模扼流圈占据最大份额，约为 84%。

现在全球共模扼流器行业由少数几家公司控制，包括村田，TDK、奇力新，太阳诱电及 Cyntec 等待公司在2023年形成行业第一梯队 2008年，这些领先企业共同占领市场约会。 57% 的份额。

其中，中国台湾厂商奇力新近年来增长迅速，由于国内市场需求的大幅增长和资本市场的支持，中国大陆厂商逐渐在全球市场崭露头角。顺络电子、华信科技、科达电子等国内相关企业均布局在共模扼流器上。

同时，随着储能技术的不断发展，尤其是高压级联技术和构网型储能技术的应用，共模扼流器是关键。 EMC 部件，在储能系统中的作用越来越重要。

同时，现代储能设备不仅需要高效率，还强调紧凑型设计，以满足有限的空间条件。因此，共模扼流器正在向微型化、低损耗和高可靠性发展。这意味着制造商需要采用先进的材料科学和制造技术来生产体积较小但性能较强的产品。

而且随着开关电源频率的不断提高，EMI 问题变得更加复杂。为了应对这一挑战，共模扼流器需要有更广泛的工作频段，并能在更广泛的工作频段中提供有效的噪声抑制。这涉及到提高线圈结构和选择合适的磁芯材料，以确保即使在高频段也能保持良好的阻抗性能。

此外，未来共模扼流器将遵循高性能、适应极端环境、综合解决方案和支持新能源接入的发展。随着储能行业的不断扩张和技术进步，共模扼流器将在保证储能系统电磁兼容性方面发挥越来越重要的作用。

总结

共模扼流器对于提高储能系统的综合性能和安全性至关重要。其发展趋势呈现多维特征，朝着功率密度更高、频带特征更宽、损耗更低、一体化、模块化、环境适应性更强的方向发展，将继续适应新型储能技术的发展需求，不断推动储能领域向高效、稳定、智能方向大步前进，以满足全球能源存储系统日益增长的复杂要求和广阔的应用价值。

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