在CAN总线设计中，我们往往为了确保通信的可靠性，会为CAN接口添加各种保护措施。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高频开关电源生产厂家中的作用及其对总线的影响。
我们观察到许多CAN产品使用了共模电感，但在常规测试中，却未能看到它对任何指标有显著改善，只是影响了波形质量。工程师们为了防万一，确保可靠性，通常会对CAN接口进行全面外围保护。尽管CAN芯片已经具备良好的抗静电和瞬态电压能力，并且有些收发器本身具有较好的EMC性能，我们仍然根据设计要求逐一增加防护和滤波措施。
首先，让我们介绍一下共模干扰，以及差模和共模干扰的传输路径。在图1和图2中分别展示了差模干扰及传输路径以及共模干扰及传输路径。差模式干扰产生于两条传输线之间，而共模式干扰则是在两条线上同时产生，其参考点是地面。
图1：差模式干扰及传输路径
图2：共模式干扰及传输路径
共模式电感是一种磁环结构，其中两个半环分别绕制相同数量但方向相反的线圈。当磁环内形成同向磁力时，由于磁力叠加效果，可以起到衬减噪声作用。而对于差模式信号，在磁环中形成的磁力则相互抵消，没有抑制作用，只有小量的漏感对信号有一定的影响。因此，虽然寄生参数可能存在，但通过选择合适大小可以有效地滤除信号上的噪声，同时抑制自身向外发送的噪声。
其次，我们要了解的是CAN总线特性。在图3所示驱动电路中，可以看出开源、开漏输出形式使得总线能够轻松实现显性电平驱动，而隐性的放弃由终端阻值决定。此外，由于总线天生的差分式数据传送机制，使得对于来自外部环境的一些共同发生场效应（CM）故障或交变场效应（DM）故障，有很强抗性的特征，如图4所示。但即便如此，这并不意味着没有问题，因为当出现快速上升沿时，即使理想情况下也可能带来一些EMC问题。
最后，对于是否应该加入共模型感的问题，如果考虑到汽车电子标准CISPR25严格要求，对比不同情况下的测试结果如图5所示，那么加入50uH值的模型可以显著降低噪声，并且满足现行车用标准。但这并不是没有代价，它也引入了一些新的挑战，比如谐振现象，如绿色波形所示，以及瞬态压力的风险，当发生短路或热插拔等操作时可能导致收发器损坏。
综上所述，无论如何，都需权衡利弊，在实际应用过程中灵活运用，以保证通信系统安全稳定运行。
