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接口添加各种保护措施，但实际上并非所有应用都需要这么做。过度防护不仅会增加成本，还会影响信号质量。本文将探讨共模电感如何被用于总线，提高其抗干扰能力。
首先，让我们来看一下共模干扰和差模干扰。图1和图2分别展示了这两种类型的干扰及其传播路径。正如图示所示，差模干扰产生于两个信号线之间，而共模干扰则在两个线路上同时出现，并且以地面为参考点。
共模电感是一种特殊的磁环，它由两个相反方向绕制相同数量匝数的同轴线圈组成。当共模电感处于磁环中的时候，它们会形成互补的磁力场，从而有效地抑制共模干扰。而对于差模式信号，由于磁力场是相互抵消的，所以对差模式没有太大影响。这意味着，共模电感既可以滤除总线上的共同噪声，又能减少总线自身对外部环境造成的噪声。
然而，在现实应用中，我们发现许多使用了共模电感但却未能明显改善任何特定的指标，有时甚至还会损害波形质量。此外，一些工程师为了安全起见，将CAN接口配备了一系列全面外围设备，即使这些设备已经具备良好的抗静电、瞬态保护功能。此外，对于EMC性能，也有不同的选择，可以根据设计需求逐一添加防护或滤波措施。
那么，当我们考虑到CAN总线是否应该安装共摸电感时，我们主要关注的是EMC方面的问题。在这个背景下，让我们进一步了解一下为什么需要加装这种装置，以及它可能带来的挑战。
除了选择具有更好性能和符合标准要求的CAN芯片之外，加装额外的小件，如一个简单但高效的地元耦合器（LC）网络，就是一种很好的解决方案之一。这样的网络能够有效降低传导骚扰水平，这对于满足严格汽车电子标准CISPR25所需限值至关重要。例如，如图5所示，加装51μH的地元耦合器后，可观察到不同频段下的噪声改善明显，使得测试结果留有充分裕量。但是，同时也要注意谐振问题以及瞬态压力的潜在风险，因为这些因素可能导致系统稳定性问题或收发器损坏。
最后，让我们回顾一下：虽然加装地元耦合器可以提供优异的地理隔离效果并减轻传导骚扰，但这种方法并不适用于所有情况。在某些工业应用中，对于传导发射并无严格要求，因此不必进行额外操作。如果你正在寻找一个简便且即插即用的解決方案，你可以考虑ZLG致远电子推出的CTM1051(A)HP系列高防护等级隔离IC，该产品符合国际ISO11898-2标准，并且具有极强的心灵保护等级及浪涌防护能力，以适应恶劣工业环境。此款IC采用原理如图8所示，无需复杂配置，只需简单连接即可实现高度防护功能。
