芯耀
与非AI
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DC-DC开关电源的输入端口常使用共模电感抑制共模传导噪声。然而，共模电感在自谐振频率（SRF）以上会呈容性，滤波效果急剧下降。若SRF落在开关频率谐波附近，甚至可能放大噪声。本文分析共模电感的自谐振特性，给出SRF测量方法和选型规避策略。
一、共模电感的等效模型与自谐振
共模电感的等效电路包含电感L_cm、并联寄生电容C_p以及损耗电阻R。C_p主要来自绕组间分布电容、磁芯与绕组电容。自谐振频率 SRF = 1 / (2π√(L_cm×C_p))。在SRF以下，电感呈感性，阻抗随频率升高而增加；在SRF处阻抗达到峰值；SRF以上呈容性，阻抗下降。
二、SRF对滤波性能的影响
DC-DC共模噪声主要集中于开关频率的奇次谐波（如1MHz、3MHz、5MHz...）。若SRF落在其中某个谐波附近，容性区的低阻抗会导致该频率的噪声几乎无法被衰减，甚至因谐振峰而放大。因此，SRF应远高于最高关心的谐波频率（通常取≥10倍开关频率，或≥100MHz）。
三、SRF测量方法
使用阻抗分析仪或网络分析仪（频率范围1MHz-1GHz）。
测量共模电感两个输入短接、两个输出短接（共模配置）的阻抗-频率曲线。
SRF即为阻抗拐点（由感性转为容性，相位从+90°跳至-90°处）。
四、规避策略与选型建议
选择SRF ≥ 10× f_sw（或至少>100MHz）。例如开关频率500kHz，SRF应>5MHz；但对于高频DC-DC（2MHz），SRF应>20MHz。实际中工业级共模电感SRF多为50-200MHz。
若SRF较低（如30MHz），可将两个电感串联（一个抑制低频，一个抑制高频），但注意增加损耗。
优先选用绕组分段或采用低介电常数材料（如PTFE）的共模电感，其C_p更小，SRF更高。
五、典型SRF值对比
| 型号 | 封装 | L_cm (μH) @100kHz | C_p (pF) | SRF (MHz) | 适用开关频率 |
|---|---|---|---|---|---|
| WHACM07A40R102 | 7×6 | 1000 | 8 | 56 | ≤1MHz |
| WHAC-3225B-110U0 | 3.2×2.5 | 11（@10MHz） | 2.5 | 220 | ≤5MHz |
| WHAL-4520A-102T0 | 4.7×4.5 | 470 | 4 | 120 | ≤2MHz |
| WHLC-2012A-900T0 | 2.0×1.2 | 0.36（@100MHz） | 0.5 | >500 | 全频段（信号线） |
六、工程案例
某2MHz DC-DC转换器使用了一款SRF=80MHz的共模电感，在测试CE（传导发射）时，160MHz处（2MHz的80次谐波）出现超标尖峰。更换SRF>500MHz的WHLC-2012A系列后，该频点噪声降低18dB，顺利通过测试。
结语：
共模电感的自谐振频率是高频滤波性能的瓶颈。在高频DC-DC设计中，应选用SRF远高于开关频率谐波范围的型号，或采用多级滤波，避免容性区放大噪声。
