共模电感在开关电源实用电路图中的反复作用简介
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通过CAN总线中的作用。
在实际应用中，尽管许多产品采用了共模电感，但在常规测试中，却难以观察到它对信号质量有显著改善。工程师们出于谨慎，对CAN接口添加全面的外围电路。由于CAN芯片自身具备良好的抗静电和瞬态电压能力，以及EMC性能，我们可以根据设计要求逐步添加防护和滤波等外围设备。在考虑是否加装共模电感时，我们主要关注的是从EMC角度出发。
首先，让我们来介绍一下共模干扰及其作用。在图1和图2中分别展示了差模式和共模式干扰以及它们的传输路径。图中的驱动器及接收器使用差分信号进行传输，就像CAN总线一样。差模式干扰产生于两条传输线之间，而共模式干扰则同时在两条线上产生，并以地为参考点。
然后，我们来谈谈共模电感。这是一个位于一个磁环上的两个半环上，每个半环绕有相同数量但方向相反的同轴线圈。当磁环内形成相同方向且大小相等的磁力时，这些磁力相互抵消，从而起到降低干扰效果。而对于差分信号，在磁环内形成的磁力是相互抵消，没有抑制作用，只有极小程度上的影响来自于线圈阻抗及微小漏感。此外，共模电感本质上是一种双向滤波器，它既能去除信号线上的共模式干扰，又能抑制不向外释放出去的电子噪声（图2）。因此，在该环境下，可以很好地抑制那些由其他来源产生的问题，同时保持差分信号几乎无变化。
其次，让我们看看如何实现数据通讯过程中的物理层特性。在图3所示的情形下，收发器内部每一端都是开源、开漏输出形式，这样就使得总线能够轻松完成显性高水平驱动，而隐性低水平则通过终端阻值放大至合适范围来实现。
接着，我想说明为什么还要使用这种特殊类型的一种介质：即使我们的系统表现看起来完美，即便没有任何异常发生，如静止、EFT、浪涌或导体骚扰测试也均未出现问题。但是，当涉及到导体发射测试时，该系统不能满足要求标准。这表明，即使看似完美，也存在潜在风险必须被解决。
最后，不论何种情况，都存在一个共同的问题，那就是选择最佳方法以应对现实挑战：除了选用更优越性能符合符号要求的CAN芯片之外，加装一种简单有效的手段，比如安装一种称作“隔离”的东西——这正是在这里引入了一个名为“隔离”或“断路器”的部件，其功能是减少频率噪声，以满足车辆规格限制（见图5）。然而，无论哪种情况都伴随着两个问题：谐振效应与瞬态冲击。
简而言之，与利用不同的技术手段结合，可以有效提高整体通信质量，同时避免因为缺乏预见性的故障导致长期损害或短期崩溃的情况。如果只需基础工业应用，并且不会遭受严格限制，则通常不需要再次增强系统性能；如果你需要尽量达到最优化状态，那么你应该寻找专门针对你的需求定制化解方案。不过，如果您正在寻求快速解决方案或者面临紧迫任务，您可能希望选择更加综合性的技术解决方案—比如CTM1051(A)HP系列隔离型MODULAE，该系列产品具有国际ISO11898-2标准认证，有望适用于各种恶劣工业场景环境（见7），并提供易于实施即插即用的原理描述（8）。
综上所述，由此可以看出，当考虑使用CMOS触发IC时，我们必须仔细权衡各项因素，以确定是否真的需要额外保护措施，以及哪些措施最适合我们的具体需求。此类决策通常基于以下几个关键因素：成本、安全标准、可靠性以及实际操作条件。
