共模电感在自制0-30V可调直流稳压电源中的反复作用简介
在CAN总线设计中，我们往往为了确保通信的可靠性，会为CAN接口添加各种保护设备。然而，这并非所有应用都需要，过分防护不仅增加了成本，还会影响信号质量。本文将探讨共模电感在总线中的作用及其对信号质量的影响。
我们观察到许多实际应用中使用了共模电感，但在常规测试中，却难以发现其明显改善效果，有时甚至会对波形质量产生负面影响。工程师们出于预防万一，对CAN接口进行全面外围电路设计。尽管CAN芯片自身具备良好的抗静电和瞬态电压能力，一些收发器还具有优秀的EMC性能，我们可以根据设计要求逐个增添防护和滤波措施。在考虑是否需要加装共模电感时，我们主要从EMC角度出发。
首先，让我们介绍一下共模干扰及其作用图1、图2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采用差分信号传输机制，与CAN总线类似。差模式干扰产生于两条传输线之间，而共模式干扰则同时发生在两条线上，其参考点是地面。
接着，我们来看看如何通过磁环实现共模阻抗的大致原理。在一个磁环内部，上下两个半环被用来制作相同数量但方向相反的线圈。当同样的磁力形成时，它们相互叠加，从而起到衰减干扰作用。此外，由于这两个半环彼此抵消，形成的磁力不会抑制差式信号，只有很小的漏感和线圈内阻才可能对差式信号造成轻微影响。
再者，在考虑到加入这样的双向滤波器，可以有效抑制沿着总线发送出去的一种类型特有的噪声，同时对于来自环境中的噪声也有所帮助。但是，如果没有这种滤波装置，那么这些噪声可能会因环境原因而受到严重破坏。
最后，让我们看一下为什么我们的系统需要额外安装这个简单却高效的手段。一旦系统遇到了某些问题，如EFT、浪涌或其他形式的污染，它就会变得极端脆弱。如果不采取适当措施，就无法保证数据完整性。这就是为什么添加一个单独的小型组件——即一种叫做“共同耦合”（Common Mode）耦合元件——能够使得整个系统更加健壮，并且能够处理与之相关联的一切挑战。
综上所述，无论是在车辆电子还是工业自动化领域，提高数据安全性的需求越来越强烈，因为更大的网络依赖导致数据丢失或损坏变得不可接受。而对于那些希望最大限度提升他们网络性能的人来说，他们必须认识到，即使最小化也是一种关键策略，因为任何超出的努力都会导致成本增加并降低效率。此外，这意味着他们必须寻找既能提供高水平保护又不会引入新的潜在风险的问题解决方案。这就是为什么选择精心设计、高效能且易于集成到的硬件解决方案至关重要，以及为何共同耦合元件已经成为许多专业人士选择的一个优选项之一。
