共模电感在总线中的作用再次阐述电气工程领域的ei期刊排名之重量级角色
在CAN总线设计中，我们往往为了确保通信的可靠性，会为CAN接口添加各种保护设备。然而，这并非所有应用都需要，过度防护不仅增加了成本，还会影响信号质量。本文将详细探讨共模电感在总线中的作用以及它如何提升CAN节点的EMC性能。
首先，我们需要了解共模干扰及其传播路径。在图1和图2中，可以看到差模和共模干扰的区别。共模电感是一种特殊类型的滤波器，它能够有效地抑制共模信号，同时对差分信号几乎无影响。这是因为在磁环中形成的磁力线相互叠加，对于共模信号有较大的阻抗，而对于差分信号则由于磁力线相互抵消，其阻抗较小。
接着，我们来看一下CAN收发器内部工作原理。图3展示了开源、开漏输出形式驱动电路，这种方式使得总线可以轻松实现显性电平驱动，并通过终端电阻放电实现隐性电平。此外，由于总线本身具有差分传输能力，它能够很好地抵御外部共模干扰，如图4所示。但即便如此，在实际测试中也可能出现无法满足限值要求的情况。
那么，为何要使用共模电感？除了选择高性能符合符号要求的CAN芯片之外，加上一层简单但有效的手段就是安装合适大小的共模电感。在现行汽车电子标准CISPR25下，对于传导骚扰有严格要求，而许多现有的产品均未能完全达到这些标准，如图5所示，显示了加上51μH 共同体后各频段噪声改善明显，并且仍有裕量空间。
尽管如此，加装共模式具有一些潜在问题。一旦引入寄生参数（如直流電阻及漏容），尤其是在长距离或多节点通讯环境下，便可能引起谐振问题，如绿色波形所示。此外，感量大且直接连接到收发器接口时，一旦发生短路或热插拔等操作，将产生瞬态高压，有时甚至导致损坏硬件设备。
综上所述，虽然加入合适大小与位置上的共同体可以提高總線對於傳導骚扰問題的一般工業應用，但這種方法並不完美，並存在著因為長距離與多節點通訊而帶來的品質問題，因此并不建议盲目采纳。ZLG致远电子推出了CTM1051(A)HP系列隔离モジュール，该系列符合国际ISO11898-2标准，以简化工业现场环境下的应用需求，即插即用，并提供以下应用原理图以供参考：
[引用来源：《车载网络技术》, 2020年第10期]
