共模电感在220V转24V直流电源系统中的反复作用简介

在CAN总线设计中,我们往往为了确保通信的可靠性,不遗余力地为CAN接口增加各种保护措施,但实际上并非所有应用都需要这么做。过多的防护不仅会增加成本,还会影响信号质量。本文将深入探讨共模电感如何通过抑制共模干扰,提高CAN总线的抗干扰能力。

我们发现许多实际应用中的CAN产品都会使用共模电感,但在常规测试中,却很少看到它们对任何性能指标产生显著改进,反而可能影响波形质量。工程师们为了万无一失,通常会对CAN节点增添全面的外围电路。虽然现代的CAN芯片已经具备了良好的抗静电和瞬态电压能力,并且有些收发器自身也拥有出色的EMC性能,我们在实际应用中依旧可以根据设计要求逐一添加防护和滤波措施。

对于是否应该在CAN总线上安装共模电感,我们主要考虑的是从EMC角度出发。在理解差模和共模干扰及其传输路径后(见图1、图2),我们了解到共模电感是一个双向滤波器,它既能有效地抑制信号线上的共模信号干扰,又能减少信号线本身对外部环境的放射性电子磁干扰(见图3)。然而,这种方式并不能完全消除所有问题,因为现有的差分传输形式本身就具有较好的抵御共模干扰能力,如同图4所示。

尽管如此,加装共模电感仍然是一种简单且有效的手段,以满足严格的汽车电子标准,如CISPR25。在某些情况下,只需添加一个51μH的共模电感,就能够显著降低传导骚扰(见图5)。

然而,这种方法并不完美,因为它带来了两个潜在的问题:谐振和瞬态高压。这两种问题可能导致信号质量受损,如绿色波形所示(见图6)。因此,在选择使用或不使用加强型防护措施时,应权衡其优缺点,并考虑具体应用场景。

综上所述,加装于总线上的共母電容對於降低傳導騷擾有顯著效果,但應當考慮到它帶來的一些負面影響。此外,有些工業應用並未對傳導發射有嚴格要求,因此無需額外裝置這種保護措施。而ZLG致遠電子推出了符合國際ISO11898-2標準、高防護等級隔離元件——CTM1051(A)HP系列,這些元件適合於各種惡劣環境,並提供簡單易用的應用方案。