共模电感的发展趋势

据报道，三大无源器件的电阻、电容和电感是任何硬件电路都离不开的基本被动元件。这些被动元件出现在各个应用领域，不仅关系到硬件电路的整体稳定性，也决定了电子设备的整体质量。

电感是互感和自我感知的总成，是闭合电路中的基本物理量。BAT750TA电感器是一种由绕组、磁芯等原材料组成的元件，可以将电能转化为磁能并储存起来，也称为扼流圈。电感有很多种细分，其中共模电感是解决EMI问题非常流行的一种设备。

数据界面升级带来了大量的共模噪声干扰

目前，数据传输接口和差分线路接口正在以更高的速度迭代。以广泛使用的MIPI为例。自2007年D-PHY协议发布以来，2003年成立的MIPI联盟已经从v1.0版本迭代了多个版本。MIPID-PHY协议现已广泛应用于包括其他带屏设备在内的智能手机上。随着带屏设备的快速发展，人们对屏幕像素和摄像头像素的要求有了更大的提高，协议的传输速度也在快速提高。2011年出现的M-PHY协议和2013年出现的C-PHY协议旨在进一步提高传输速度。

M-PHY协议因为功耗和相关配套设备的问题应用较少，D-PHY和C-PHY现在广泛应用于屏幕设备。随着协议版本的迭代，传输速度逐渐提高，传输速度的提高也带来了更多的高频共模噪声干扰。信号线与接口之间的共模噪声和高频噪声会辐射到周围设备，大大降低了周围设备的接收灵敏度。

在这个应用中，串联一个共模电感一直是解决这种高频共模干扰的有效解决方案。除了从源头上减少共模噪声的产生，使用共模电感几乎是解决EMI问题最常用、最划算的方法。

其应用原理也很简单。将共模电感串联到线路中，增加共模电路的阻抗，使共模电流被电感消耗和阻挡，从而抑制线路中的共模噪声。

共模电感的发展趋势

共模电感主要用于移动通信、汽车、工业等行业，其中手机等移动通信领域是共模电感最大的下游市场。虽然移动通信是电感最大的下游市场，但医疗航空、汽车和工业电感的价值更高，尤其是在汽车领域。随着汽车电子系统传输速度的进一步升级，数据接口以更高的速度迭代，也带来了大量的共模噪声问题，对共模电感的需求也在上升。

根据GlobalInfoResearch的调查，2021年全球共模电感市场规模约为6.685亿美元，预计2028年将达到9.167亿美元，2022年至2028年期间，通信设备和汽车领域对共模电感的需求将达到4.6%。

为了提高应用传输速率，共模电感也呈现出高频发展趋势。传输速度上升后，线路上高频噪声的频点会越来越高，对共模电感的抑制频点也会有越来越高的要求。另一个趋势是被动元器件的共同发展趋势是小型化，主要是为了应对终端设备多功能导致的设计空间不足。比如智能手机功能越来越多，其PCB板空间越来越有限，要求元器件越来越小。

共模电感技术路线

目前主流的共模电感路线有两种。一种是通过陶瓷、铁氧体、银烧结多种材料，在内部形成精细的导电电极，形成多层多圈绕线结构，提高共模阻抗、差模损耗等指标值。这种技术方案非常适合USB3.00、MIPI和HDMI等高速差分信号，因为这种电感设计可以通过改变线圈设计来抑制480MHz-2.4GHz的共模噪声。而且采用高耦合设计，这种技术路线在差分信号上损失很小。

另一种技术路线是烧结非磁铁氧体、磁铁氧体等材料。由于原材料的特性，这种方案可以使尺寸非常小，实现小尺寸的大共模阻抗，成型的共模电感非常可靠。这种技术路线更适合抑制低速宽频的需求，比如USB2.0、MIPI-DPHY。

小结

在数据量不断增加的各种应用中，差分线高频EMI问题会越来越频繁。共模电感是解决差分线高频EMI问题的最佳选择，成本更低。小型化高频化后的共模电感可以广泛应用于各种智能设备的差分线接口。