共模电感在总线中的作用再现又快又水的电气核心期刊反复探索其精髓
在CAN节点的设计中，我们通常为了确保总线通信的可靠性，为CAN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。过分防护不仅会增加成本，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，并分析其在实际应用中的效果。
我们注意到许多CAN产品中都会使用共模电感，但在常规测试中，它对哪些指标有显著改善却未能得到明确阐释。一些工程师出于预防万一，为了保证可靠性，将全面外围电路添加到CAN上。尽管CAN芯片已经具备良好的抗静电和瞬态电压能力，以及较好的EMC性能，我们依然根据设计要求逐个增加防护、滤波等外围设备。
对于是否需要在CAN总线上安装共模电感，我们主要从EMC角度考虑。在磁环结构中，两个半环上的同向线圈形成了相互抵消的磁力场，从而起到了减少共模干扰作用的效果。此外，这种结构也能够有效地抑制信号线本身产生的传导噪声。
然而，使用共模电感也存在一些问题，如谐振和瞬态压力。当我们通过示波器观察总线波形时，它们看起来完美无瑕。但是，当进行更严格的EMC测试时，如EFT（快速转换脉冲）、浪涌（超前脉冲）和传导骚扰（发射），即使是看似完美无瑕的系统也可能无法满足限值要求。这表明，即便没有明显的问题，也不能忽视潜在风险。
因此，对于那些需要高级别EMC保护且面临严格标准限制的情况，加装共模电感是一个重要选择。例如，在汽车电子领域，按照车规限制测试加装了共模电感后，可以看到不同频段下的噪声水平有显著降低，其余裕空间仍然很大。
尽管如此，加装共模電感也有其缺点，如谐振问题，它可能导致信号下降沿出现尖锐变化，并且由于寄生参数对高频部分有较大的影响，因此它可能会对差分信号造成负面影响。此外，由于它们直接连接到收发器接口，一旦发生短路或热插拔操作，就可能引起瞬态高压，对收发器造成损害。
综上所述，虽然加装共模電感可以有效提高總線對於傳導騷擾方面的一般工業應用並無嚴格標準要求的情況下的性能，但是這種做法必須小心考慮其帶來的一些潛在問題，以確保系統整體性能不受負面影響。
