在CAN总线设计中，我们通常为了确保通信的可靠性，会对CAN接口进行各种防护措施。然而，这些防护措施并非所有应用都需要，并且过多的防护不仅增加了成本，还可能影响信号质量。本文将详细介绍共模电感如何应用于总线，以提高其EMC性能。
在实际应用中，我们经常看到许多CAN产品使用共模电感，但在标准测试中，却难以观察到它对任何特定指标有显著的改进。尽管如此，许多工程师仍然选择为CAN接口添加全面外围电路，以确保可靠性和安全性。对于是否应该在CAN总线上使用共模电感，我们主要考虑的是从EMC角度出发。
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，可以看到差模干扰和共模干扰以及它们的传输路径。这两种干扰都是通过差分信号传输产生的，其中差模干扰是两条传输线之间产生，而共模干扰则是在两条线上同时产生，其参考点是地面。
然后，我们来探讨一下共模电感，它是一个磁环内两个半环上的不同匝数但方向相反的同心圆形导体。当磁环形成时，相同方向的磁力线叠加而衰减，从而起到抑制共同模式噪声作用。此外，它还可以抑制信号线本身不向外发出电磁噪声。而对于差分信号，由于磁力行相互抵消，因此不会受到影响，如图2所示。
接着，我要强调的是，在实际应用中的很多工程师为了预防万一，将全面的外围保护器件添加到每个节点上，即使这些器件已经具备很好的抗静电、瞬态能力，有些收发器本身也具有良好的EMC性能。在这种情况下，每个设计都逐步增加了防护、滤波等额外功能，对于是否需要安装公共模式滤波器这一问题，应根据具体需求做出决定。
最后，让我们看看为什么需要安装公共模式滤波器？除了选择更高性能符合符号要求的收发芯片之外，加装公共模式滤波是一种简单有效的手段。例如，在汽车电子行业严格遵守CISPR25标准的情况下，大多数现有的收发器均无法满足规定限值。如图5所示，不论是在没有或有安装51μH公用模型滤波后的比较测试结果，都显示了明显改善效果，使得设备能够顺利通过测试，并且还有裕量空间。但是，这样的配置也带来了谐振问题，以及短路、热插拔等操作可能引起瞬态压力的风险，如绿色波形所示，这些问题需要仔细权衡和解决方案找到平衡点以保证系统稳定运行。
综上所述，虽然公用模型滤波可以提供优秀的传导骚扰降低效果，但其实施必须考虑与系统其他因素（如通信距离、节点数量）相结合的问题，因为这可能导致频率响应曲线发生变化，从而引入新的挑战，比如谐振效应。如果没有严格要求或者环境条件较为宽松，那么就无需过度投资公用模型滥用的潜在益处，而应该寻找更适合当前需求更加经济实惠解决方案。
