共模电感在总线上的作用简单开关电源电路图的反复之美
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在总线中的作用及其对信号质量的影响。
实际上，在许多CAN产品中，共模电感被广泛使用，但在标准测试中，它们对哪些指标有显著改进却很少得到展示。工程师们出于预防万一，为了保证可靠性，不断地添加外围电路来提高抗静电和瞬态电压能力。对于是否需要共模电感，我们主要从EMC角度进行考虑。
首先，让我们了解一下共模干扰。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播路径。差模式干扰产生于两条传输线之间，而共模式干扰则同时出现在两条线上，并以地为参考点。
图1：差模式干扰及传播路径
图2：共模式干扰及传播路径
然后，我们来看一下如何利用磁环中的双向滤波器，即共模电感。在这个磁环中，上下两个半环上的同样匝数但方向相反的线圈共同作用，可以有效减少沿着这条总线流动的一种特定类型（即与地球作为参考点相比）信号。这是因为这种磁力之所以能够产生的是一种叫做“平均”效应，这个效应能够消除沿着这条总线通过任何一个点所经过时形成的一种名为“均值”的特定的物理量，而这种物理量是由沿着那一方向走过的每一个点所形成的一个均值而成，所以它不是单一某一点或某些几何形状所能造成的，但是它确实存在且非常重要，因为它可以使得一个系统更加稳定也更加安全。
其次，让我们分析一下CAN节点设计中的特性。如图3所示，CAN收发器内部提供了开源、开漏输出形式，以此实现轻松驱动显性高阻态，同时隐性的低阻态通过终端抵抗放掉以实现隐性的状态，从而完成整个系统的大致功能。
最后，让我们回顾一下为什么要加入共模电感。当涉及到汽车电子CISPR25标准下的严格要求时，对于那些无法满足限值要求的情况，加装合适大小（例如51μH）的 共模电感，如图5所示，将带来明显改善效果，使得设备更容易通过相关测试。此外，该解决方案还具有快速部署、高效率等优点。但是，也必须注意谐振问题，以及瞬态压力对硬件设备可能造成损害的问题，如绿色波形表示加装后出现的问题。这意味着尽管使用合适大小和位置正确设置好的通用型调节机构可以降低谐振风险并避免短路发生，但仍需小心处理，以确保最佳性能。此外，还有一些技术手段可以帮助减少这些负面因素，比如说调整主频或者选择合适材料等方式。但无论采取何种策略，都应该始终保持精益求精原则，以达到既安全又高效又经济又简单且易于维护以及不失去性能的人机界面需求，这也是目前工业界追求最大的目标之一。
以上就是关于如何理解并应用Shared Inductor in CAN Bus System方面的一些基本知识。如果你想进一步深入学习这个话题，或许可以考虑阅读一些专业书籍或者参加相关课程，那样你就能更全面地掌握这一领域内最新研究成果，并能够更好地应对实际工作挑战。
希望我的回答能帮到你！如果你还有其他问题，请随时提问，我会尽我最大努力回答你的疑问！
