共模电感在总线上的作用开关电源工作原理的反复阐述
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开关电源工作原理的反复阐述。
我们常见于许多CAN产品中使用共模电感,但在标准测试中,它们对哪些指标有显著改善却很少被观察到。相反,它们可能会影响波形质量。出于预防万一和保证可靠性的考虑,工程师们通常会对CAN接口添加全面的外围电路。尽管如此,实际上很多高级别的抗静电、瞬态电压能力以及EMC性能已经内置于现有的CAN芯片之中。这使得我们可以根据具体设计要求逐步增加防护措施、滤波器等外围设备。
对于是否要在总线上加装共模电感,我们主要从EMC角度进行考量。在理解差模干扰和共模干扰及其传输路径之前,我们首先需要了解图1和图2所示的差分信号传输过程。在磁环内部,由于两条半环上的线圈匝数相同且方向相反,当磁力线叠加时,可以有效地衰减共模干扰,而对于差分信号,其磁力线则是相互抵消,从而无需抑制。
此外,在实际应用中,加装共模电感不仅可以滤除信号上的共模干扰,还能抑制信号本身发出的杂散辐射,如图2所示。此外,加装共模电感还能提高通信系统的整体性能,使其能够更好地适应严苛环境下的操作需求。
然而,对于某些情况下,加装共模 电感也存在一定缺点,如谐振问题(如图6所示),以及瞬态压力的风险。如果没有妥善处理这些问题,加装的结果可能导致系统性能下降甚至损坏硬件组件。而对于一些工业应用来说,对传导发射有一定的要求,但并不那么严格,因此选择不加装共同模式滤波器也是一个合理选择。
综上所述,加装共同模式滤波器具有优点但也存在潜在风险,因此在做出决策时必须权衡利弊,并根据具体应用场景来决定是否必要。在ZLG致远电子推出了高防护等级隔离模型——CTM1051(A)HP系列,该系列符合国际ISO11898-2标准,可提供较好的保护效果,同时简化了安装过程,使其成为工业现场环境下的理想选择(如图7及8所示)。