Explicación detallada de los circuitos de inductores de modo común y diferencial
Notas importantes
Una señal de modo común se refiere a dos señales con igual amplitud y la misma dirección.
Una señal de modo diferencial se refiere a dos señales con igual amplitud pero direcciones opuestas.
El circuito que se muestra a continuación es un circuito típico de inductores de modo común y diferencial, comúnmente utilizado como filtro EMI en la etapa de entrada de CA de las fuentes de alimentación conmutadas.
L1, L2 → Inductores de modo diferencial
L3, L4 → Inductores de modo común
C1 → Condensador X
C2, C3 → Condensadores Y
Este circuito recibe una entrada de CA de 220 V y la salida se alimenta a la etapa rectificadora.
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Circuito de inductor de modo común
Las fuentes de alimentación conmutadas generan ruido de modo común en el rango de frecuencias de 10 kHz a 50 MHz o incluso superior.
Para suprimir eficazmente este ruido, el inductor de modo común debe proporcionar una alta impedancia dentro de este rango de frecuencias.
Antes de comprender su principio de funcionamiento, resulta útil observar la estructura de un inductor de modo común.
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Notas importantes
El inductor de modo común consta de dos bobinados enrollados sobre el mismo núcleo magnético:
Mismo número de espiras
Mismo sentido de bobinado
Un bobinado a la izquierda y el otro a la derecha
Se utilizan materiales de alta permeabilidad, como:
Ferrita de manganeso-zinc
Materiales amorfos
para mejorar el rendimiento.
(1) Corriente alterna normal a través del inductor de modo común
Como se muestra a continuación, la corriente alterna de 220 V es una corriente de modo diferencial.
Cuando fluye a través de L3 y L4:
Las corrientes generan campos magnéticos en direcciones opuestas
Estos campos se cancelan entre sí
Como resultado:
La corriente normal se ve afectada principalmente por la pequeña resistencia del bobinado
Además de una pequeña amortiguación por inductancia de fuga
Dado que la frecuencia de la corriente alterna es de solo 50 Hz, la reactancia inductiva es muy pequeña
Por lo tanto, el inductor de modo común no afecta el funcionamiento normal de la fuente de alimentación
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(2) Corriente de modo común a través del inductor de modo común
Cuando fluye corriente de modo común:
La dirección de la corriente es la misma en ambos devanados.
Los campos magnéticos se refuerzan mutuamente.
Esto conlleva a:
Un aumento de la inductancia de L3 y L4.
Una mayor impedancia a la corriente de modo común.
Resultado:
El ruido de modo común se suprime considerablemente.
Además:
Los condensadores Y (C2, C3) filtran aún más el ruido de modo común.
Se logra una supresión eficaz de la interferencia de modo común.
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Circuito con inductor de modo diferencial
La estructura de un inductor de modo diferencial es claramente diferente de la de un inductor de modo común.
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Materiales del núcleo
Existen tres tipos principales de materiales para núcleos magnéticos:
Sendust (Fe-Si-Al) → menor costo, ampliamente utilizado en aplicaciones de consumo
Fe-Ni (50%) → mayor costo
Fe-Ni-Mo → máximo rendimiento, utilizado en aplicaciones militares/de alta gama
Principio de funcionamiento
Como se muestra a continuación:
L1 y L2 están conectados en serie con el condensador X C1.
L1 y L2 proporcionan alta impedancia al ruido diferencial de alta frecuencia.
C1 proporciona baja impedancia a las señales de alta frecuencia.
Esto crea una ruta de filtrado que elimina el ruido diferencial.
Como resultado:
El ruido diferencial se filtra.
Se impide su entrada a los circuitos siguientes.
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Aplicación práctica en PCB de fuente de alimentación
La siguiente figura muestra la ubicación de:
Inductores de modo comú
Inductores de modo diferencial
en una PCB de fuente de alimentación conmutada.
Sus diferencias físicas permiten distinguirlos fácilmente.
En algunos diseños:
La inductancia de fuga de los inductores de modo común
se utiliza para reemplazar a los inductores diferenciales.
En estos casos:
No hay un inductor diferencial independiente en la PCB.
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Una señal de modo común se refiere a dos señales con igual amplitud y la misma dirección.
Una señal de modo diferencial se refiere a dos señales con igual amplitud pero direcciones opuestas.
El circuito que se muestra a continuación es un circuito típico de inductores de modo común y diferencial, comúnmente utilizado como filtro EMI en la etapa de entrada de CA de las fuentes de alimentación conmutadas.
L1, L2 → Inductores de modo diferencial
L3, L4 → Inductores de modo común
C1 → Condensador X
C2, C3 → Condensadores Y
Este circuito recibe una entrada de CA de 220 V y la salida se alimenta a la etapa rectificadora.
Circuito de inductor de modo común
Las fuentes de alimentación conmutadas generan ruido de modo común en el rango de frecuencias de 10 kHz a 50 MHz o incluso superior.
Para suprimir eficazmente este ruido, el inductor de modo común debe proporcionar una alta impedancia dentro de este rango de frecuencias.
Antes de comprender su principio de funcionamiento, resulta útil observar la estructura de un inductor de modo común.
Notas importantes
El inductor de modo común consta de dos bobinados enrollados sobre el mismo núcleo magnético:
Mismo número de espiras
Mismo sentido de bobinado
Un bobinado a la izquierda y el otro a la derecha
Se utilizan materiales de alta permeabilidad, como:
Ferrita de manganeso-zinc
Materiales amorfos
para mejorar el rendimiento.
(1) Corriente alterna normal a través del inductor de modo común
Como se muestra a continuación, la corriente alterna de 220 V es una corriente de modo diferencial.
Cuando fluye a través de L3 y L4:
Las corrientes generan campos magnéticos en direcciones opuestas
Estos campos se cancelan entre sí
Como resultado:
La corriente normal se ve afectada principalmente por la pequeña resistencia del bobinado
Además de una pequeña amortiguación por inductancia de fuga
Dado que la frecuencia de la corriente alterna es de solo 50 Hz, la reactancia inductiva es muy pequeña
Por lo tanto, el inductor de modo común no afecta el funcionamiento normal de la fuente de alimentación
(2) Corriente de modo común a través del inductor de modo común
Cuando fluye corriente de modo común:
La dirección de la corriente es la misma en ambos devanados.
Los campos magnéticos se refuerzan mutuamente.
Esto conlleva a:
Un aumento de la inductancia de L3 y L4.
Una mayor impedancia a la corriente de modo común.
Resultado:
El ruido de modo común se suprime considerablemente.
Además:
Los condensadores Y (C2, C3) filtran aún más el ruido de modo común.
Se logra una supresión eficaz de la interferencia de modo común.
Circuito con inductor de modo diferencial
La estructura de un inductor de modo diferencial es claramente diferente de la de un inductor de modo común.
Materiales del núcleo
Existen tres tipos principales de materiales para núcleos magnéticos:
Sendust (Fe-Si-Al) → menor costo, ampliamente utilizado en aplicaciones de consumo
Fe-Ni (50%) → mayor costo
Fe-Ni-Mo → máximo rendimiento, utilizado en aplicaciones militares/de alta gama
Principio de funcionamiento
Como se muestra a continuación:
L1 y L2 están conectados en serie con el condensador X C1.
L1 y L2 proporcionan alta impedancia al ruido diferencial de alta frecuencia.
C1 proporciona baja impedancia a las señales de alta frecuencia.
Esto crea una ruta de filtrado que elimina el ruido diferencial.
Como resultado:
El ruido diferencial se filtra.
Se impide su entrada a los circuitos siguientes.
Aplicación práctica en PCB de fuente de alimentación
La siguiente figura muestra la ubicación de:
Inductores de modo comú
Inductores de modo diferencial
en una PCB de fuente de alimentación conmutada.
Sus diferencias físicas permiten distinguirlos fácilmente.
En algunos diseños:
La inductancia de fuga de los inductores de modo común
se utiliza para reemplazar a los inductores diferenciales.
En estos casos:
No hay un inductor diferencial independiente en la PCB.
09 Jun 2026
