共模电感在总线上的作用反复探究电源模块的电路原理

在CAN总线设计中，我们往往为了确保通信的可靠性，不遗余力地为CAN接口添加各种保护措施，但实际上并非所有应用都需要这么做。过度防护不仅会增加成本，还会影响信号质量。本文将深入探讨共模电感如何应用于总线，以提高其抗干扰能力。

在实际操作中，尽管许多工程师为了安全起见，会对CAN进行全面外围电路的配置，但我们注意到，在常规测试中，并没有看到共模电感对哪些指标有显著提升反而可能影响波形质量。因此，我们必须审慎考虑是否真的需要在每个场景下使用共模电感。

首先，让我们来了解一下共模干扰及其作用。在图1和图2中，我们可以看到差模式和共模式干扰以及它们传输路径的示意图。这些驱动器和接收器采用差分信号传输方式，这与CAN总线类似。差模式干扰产生于两条传输线之间，而共模式干扰则是两条线同时产生，其参考点是地面。

图1：差模式干扰及传输路径

图2：共模式干扰及传输路径

正如所述，共模电感是一种双向滤波器，它既能有效地抑制信号线上的共模信号，同时也能减少信号本身对外部环境的电磁污染。此外，如同图3所示，通过这种开源、开漏输出形式，可以轻松实现显性电平的驱动，而隐性电平则通过终端阻值放大以实现。

对于这种自带差分特性的总线来说，即使存在一定程度的EMC问题（如快速上升沿等），但通过相减操作（如表4所示）能够很好地消除来自外部环境的共同噪声。但即便如此，如果要满足更严格标准，比如汽车电子CISPR25标准，那么就需要进一步采取措施，比如安装额外设备以降低整体发射水平，如加装61μH的滤波器，对比了未加滤波器的情况（红色曲线）与加装后情况（绿色曲线）。