共模电感在总线上的作用反复探索电源的多样性
导语：在CAN节点的设计中，我们通常为了确保总线通信的可靠性，会为CAN接口增加各种器件，但并非所有应用都需要这样做。过多防护不仅增加成本，还可能影响信号质量。本文将详细探讨共模电感如何用于总线，并分析其对电源类型的影响。
在实际应用中，我们看到许多CAN产品使用了共模电感，但常规测试中却未能明显观察到它对任何一项指标有改善。在此背景下，一些工程师为了以防万一，确保可靠性，将外围电路全面增设给CAN接口。然而，考虑到CAN芯片本身具有良好的抗静电和瞬态电压能力，以及EMC性能，这种做法是否必要变得值得深入探讨。
共模干扰与共模电感
首先，让我们来了解一下共模干扰及其传输路径。在图1和图2中，我们可以看到差模式和共模式干扰以及它们的传输路径。这些驱动器及接收器都是差分信号传输，如同典型的CAN总线所示。差模式干扰产生于两条传输线之间，而共模式则是在两条线上同时产生，其参考点是地面。
图1：差式干扰及传输路径
图2：共同式干扰及传输路径
由此可见，磁环中的两个半环分别绕制相同匝数但方向相反的线圈组成一个双向滤波器，它们起到了衰减这类干扰作用。此外，由于磁力线相互叠加，在磁环内形成的大量磁力使得阻抗大，从而起到抑制共模式信号之效；而对于差式信号，由于磁力线抵消，因此无需抑制作用，只有很小程度上的寄生参数对其有一定的影响。
CAN总线特性与EMC问题
接着，让我们来看看如何理解CAN收发器内部工作原理。如图3所示，可以看出开源、开漏输出形式能够轻松实现显性、隐性的显示。而且由于这种方式提供了完美的去耦合，使得该方法非常有效地消除了来自外部环境中的噪声。但即便如此，该系统仍然存在一些潜在的问题，如不完全对称、高速上升沿等，这些都会引发EMC问题。
为何需要使用共模电感？
最后，对于提高CAN接口的EMC性能来说，加装外围设备是另一种选择，其中包括采用更高性能且符合符号要求标准下的受体芯片。这就是为什么人们会选择安装共模电感作为一种简单手段来提升系统整体性能的一种策略。在现有的汽车电子行业标准（如车规限制）下，对于频谱分析测试结果表明，即使没有额外保护措施，也能达到预期效果，如同图5所示，其中绿色波形代表了加入了这个新设备后取得的一个更佳结果。而且，从这个角度出发，不仅满足当前汽车工业需求，而且还为未来的发展奠定了一定的基础。
总结：
通过以上讨论，我们可以清晰地认识到虽然利用偏移振荡技术是一种重要的手段，以保持稳定性的关键，但是如果我们希望进一步优化我们的设计方案，那么应该考虑从根本上解决整个网络结构带来的问题，而不是只局限于单个节点或某些部分。这意味着我们的目标应是找到一种既能有效隔离不同网络又不会导致数据延迟或其他负面副作用的手段。一旦达成了这样的目标，那么即便是在极端条件下运行，每个节点都将能够稳定地进行通信，无论是短距离还是长距离通讯，无论是在室内还是户外环境，都能保证信息流畅无阻，同时也不会因为任何原因而发生故障。这正是CTM1051(A)HP系列隔离模块推出的灵魂所在——它不仅满足国际ISO11898-2标准，还提供了超越这些规范规定范围内的一系列优势功能，为用户带来了更加丰富多样的选择空间。
