共模电感（Common Mode Choke，简称 CMC，也称共模扼流圈）是一种将两个绕组绕制在同一磁芯上的电感器，串接在一对导线上，例如差分数据线对或电源输入的两根导线。
正常工作电流从一根导线流出，经另一根导线返回，两个绕组在磁芯中产生的磁通相互抵消，因此共模电感对正常电流呈现的阻抗很小。而在两根导线上同向流动的噪声电流，也就是共模电流，产生的磁通会相互叠加，使共模电感呈现较高阻抗，从而抑制噪声。这就是共模电感能够在让正常信号或电源电流通过的同时，抑制线缆或供电线路上电磁干扰（EMI）的原因。
共模电感主要分为两类：一类是用于 USB、CAN、以太网和 HDMI 等数据接口的信号线用共模电感；另一类是用于交流或直流电源输入的电源线用共模电感。
#一、共模电感如何工作？
一对导线上可以同时存在两种电流：
- 差模电流：电路所需要的信号电流或供电电流，从一根导线流出，经另一根导线返回。
- 共模电流：在两根导线上沿相同方向流动，并通过其他路径返回，返回路径通常包括地、机壳，或电路与周围环境之间的寄生电容。
在共模电感中，两根导体以相同匝数、相同绕向绕制在同一磁芯上。对于差模电流，两个绕组承载的电流大小相等、方向相反，产生的磁通相互抵消，因此磁芯几乎没有净磁化。对于共模电流，两路电流方向相同，产生的磁通相互叠加，使绕组表现出较大的电感。
配图说明：差模电流产生的磁通相互抵消，对应低阻抗；共模电流产生的磁通相互叠加，对应高阻抗。
因此，共模电感利用两个绕组磁通的抵消，让差模电流通过；利用磁通的叠加，抑制共模噪声。
在较高频率下，铁氧体磁芯共模电感的阻抗并不完全是感性的。磁芯损耗会引入电阻分量；在电阻分量占主导的频段，共模电感会吸收噪声能量并将其转化为热量，而不只是把噪声反射回电路。这也是规格书通常给出阻抗随频率变化的曲线，而不只标注一个电感值的原因。
实际器件中的磁通抵消并不完全。每个绕组中未与另一绕组耦合的部分形成漏感，相当于在差模通路中串入一小段电感。漏感能够提供一定的差模滤波作用，但在高速数据线上，必须足够低，以免造成信号失真。
#二、共模电感的电路符号是什么样的？
常见的共模电感符号由两个并排的电感线圈组成，在线圈之间或旁边画有一条或两条直线，表示它们共用同一磁芯。点标记表示绕组的同名端，两个点标记位于同一侧。
共模电流同时流入两个带点端，产生的磁通相互叠加；差模电流从一个绕组的带点端流入，并从另一个绕组的带点端流出，产生的磁通相互抵消。
配图说明：两个线圈共用同一磁芯，同名端标记位于同一侧，分别串接在一对信号线中。
共模电感的元件位号通常使用 L，部分原理图也会用 FL 表示滤波器件。
不同封装的引脚编号并不统一。例如，同样是四引脚器件，一种产品的两个绕组可能分别连接引脚 1—2 和 3—4，另一种则可能连接引脚 1—4 和 2—3。设计 PCB 封装前，应先核对规格书中的引脚定义。
#三、共模噪声从哪里来？
共模噪声通常来自以下三种机制：
- 开关边沿通过寄生电容耦合到地。 电源转换器中的高速开关节点，通过寄生电容向散热器、机壳或大地注入电流，这些电流再经两根供电导线共同返回。
- 差分线对不平衡。 两根导线的寄生电容或走线长度不一致，会将一部分差模信号转换为共模信号。
- 地电位差。 通过线缆连接的两台设备，其地电位通常并不完全相同，电位差会驱动电流沿整条线缆流动。
一旦共模电流进入线缆，线缆就可能像天线一样向外辐射。这也是为什么即使差分信号本身很干净，设备仍可能无法通过辐射发射测试。
#四、信号线用与电源线用共模电感有什么区别？
两类器件的工作原理相同，区别在于它们需要让什么样的电流或信号通过。
在以太网端口中，共模电感通常集成在网络变压器或 MagJack（集成磁性器件的 RJ45 连接器）内。USB 接口的具体选型，可参考《USB 2.0 共模电感怎么选？》。
解决方案Ethernet以太网接口与磁性器件配套查看方案 →#五、如何看懂共模电感规格书？
多数选型需要重点核对以下四项参数。
1. 共模阻抗及其测试频率
阻抗会随频率变化。规格书中醒目标注的阻抗值，是在规定频率和测试信号幅度下测得的某一个点。
例如，沃虎 WHACM07A40R302 电源线用共模电感给出的阻抗测试条件为 100 MHz、0.1 V，同时列有最小值和参考值。信号线用器件的测试频率，则应查阅对应规格书。
比较两款器件时，应使用相同频率下的数据。10 MHz 下的阻抗与 100 MHz 下的阻抗，代表不同曲线上的不同位置，不能直接比较。
2. 额定电流
指在规定温升条件下，绕组可以连续承载的电流。在电源线应用中，额定电流通常是限制选型的主要参数。
3. 直流电阻（DCR）
规格书通常给出直流电阻的最大值。它决定满载时绕组上的压降和导通损耗。
4. 绝缘耐压或绝缘电阻
对于接入市电的电源线共模电感，相应绝缘指标必须满足设备的安全要求。
对于信号线用共模电感，还应查看差分插入损耗；用于高速接口时，还需关注模式转换数据。
#六、共模电感与磁珠有什么区别？
磁珠可以理解为一根导体穿过铁氧体磁芯。它没有第二个绕组来实现磁通抵消，因此会对流经它的电流增加阻抗，无论该电流是正常工作电流还是噪声电流。
如果在差分线对的两根线上各串一个磁珠，噪声和有用信号都可能被衰减，因此差分数据线通常使用共模电感。对于需要高频去耦的单路电源线路，磁珠往往是更简单的选择。
#七、常见问题
共模扼流圈和共模电感是同一种器件吗？
是的。“共模扼流圈”“共模电感”和“CMC”指的是同一类器件。
“共模滤波器”则有两种用法：许多厂商用它作为共模电感的另一种名称，尤其是小型信号线用器件；另一些场合则指由共模电感与 Y 电容等组成的完整滤波网络。
共模电感能滤除差模噪声吗？
只能起到有限的作用。
它的漏感相当于在差模通路中串入一小段电感，可以在高频下提供一定衰减，但共模电感并不是专门为差模滤波设计的。电源输入端的差模噪声通常使用 X 电容处理，必要时再增加独立的差模电感。
共模电感接反会怎样？
如果其中一个绕组接反，差模电流产生的磁通就无法在磁芯中相互抵消。此时，共模电感相当于在信号或供电通路中串入一个较大的电感。
在数据线上，这会造成信号失真；在电源线上，负载电流可能使磁芯饱和，导致滤波性能大幅下降，并引起器件发热。
连接时，应严格按照规格书中的同名端标记和引脚定义接线。
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