共模电感在总线中的作用开关电源的基本原理反复解析其关键功能
在CAN总线设计中，我们往往为了确保通信的可靠性，会为接口增加各种保护措施，但并非所有应用都需要这些额外的防护。过分防范不仅会增加成本，还可能影响信号质量。本文将详细探讨共模电感如何用于提升总线的抗干扰能力。
我们观察到许多实际应用中的CAN产品都会使用共模电感，但在常规测试中，却很难看到它对某一特定指标产生显著改进。然而，这并不意味着共模电感就没有作用。很多工程师出于谨慎，为了保证系统的可靠性，他们会在CAN接口上添加更加全面的外围电路。
对于CAN总线是否需要加装共模电感，我们主要从EMC（电子磁兼容）角度来考虑。在分析之前，让我们先了解一下差模式和共同模式干扰及其传输路径。这两个图分别展示了差模式和共同模式干扰，以及它们如何通过驱动器和接收器进行差分信号传输，类似于CAN总线中的工作方式。
首先，我们要介绍的是共同模式干扰。这是一种同时存在于两条传输线上的干扰，其参考点是地面。这种类型的干扰可以通过一个称为双向滤波器的设备进行抑制，即共模电感。在这个环形结构中，上半环和下半环各自有同样数量但方向相反的绕组。当两者相互叠加时，它们形成强大的磁场，从而有效地降低了信号上所受到的杂音。此外，这个滤波器还能够减少信号本身对周围环境造成的一些潜在杂音。
其次，让我们看一下如何设计一个典型的地平板车用标准化单元（SIC），即图3所示。如果你仔细研究这幅图，你就会发现，它非常适合实现显性的开关操作，而隐性的放弃则依赖终端阻值来完成这一过程。这使得整个网络能够轻松实现高效、快捷且精确地数据交换，同时保持最佳性能。
最后，让我们深入探讨为什么人们选择使用共模电感，并考虑它们带来的优缺点。一方面，加装这些设备能极大提高网络对任何形式噪声或其他形式障碍抵抗力；另一方面，它们也可能引起一些问题，如谐振或瞬态压力，尤其是在长距离、高节点密集环境下的运作时。但如果你遵循正确设计原则，并选取恰当大小、频率范围内合适之处，那么这些挑战可以被克服。此外，在工业领域，对于那些不要求严格控制发射功能的情况下，不必要加入此类保护措施，因为这是额外成本的一个来源。
因此，在决定是否安装这样的设备时，要权衡好利弊，以确保你的决策符合您的具体需求与预算限制。而ZLG致远电子提供了一系列高级别隔离芯片，如CTM1051(A)HP，该系列符合ISO11898-2国际标准，并具有极佳静态防护等级，可以满足多种恶劣环境下的工业通讯需求。
