在CAN总线设计中，我们往往为了确保通信的可靠性，会为CAN接口添加各种保护设备。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总线中的作用及其对信号质量的影响。
我们观察到许多实际应用中使用了共模电感，但在常规测试中，却难以发现其明显改善效果，有时甚至会对波形质量产生负面影响。工程师们出于预防万一，对CAN接口进行全面外围电路设计。尽管CAN芯片自身具备良好的抗静电和瞬态电压能力，一些收发器还具有优秀的EMC性能，我们可以根据设计要求逐个增添防护和滤波措施。在考虑总线是否需要加装共模电感时，我们主要关注的是从EMC角度出发。
首先，让我们来了解一下共模干扰。在图1和图2中分别展示了差模干扰与传输路径以及共模干扰及其传输路径。这两种干扰机制对于差分信号传输有着不同的作用。差模式是指两条传输线之间产生的噪声，而共模式则是在两条线上同时发生，并且以地为参考点。
接着，我们来谈谈如何利用共模电感减少这种噪声。当磁环上的两个半环被相同匝数但方向相反的线圈绕制时，它们形成一个双向滤波器，既能有效抑制信号上的共模噪声，又能阻止这些噪声向外部环境泄露。此外，由于这类器件本质上是一种双向滤波器，它也能够很好地抑制来自内部设备本身的一些无意发送出去的电子辐射，从而降低整体系统的EMC风险。
除了以上提到的优点，随着技术进步，一些现代化款式的CAN收发器已经内置了更高级别的抗静、瞬态特性，因此，在实际应用中，不一定非要通过增加额外附件来提高系统稳定性。不过，加装合适类型和数量正确位置处理方案中的主动滤波装置，可以进一步提升系统性能，并满足更严格标准，如汽车行业所需等级要求，如图5所示，这里显示了一组未加及已加安装后对比数据证明添加后的结果有明显改善效益，使得产品更加符合当前市场需求，同时保持其可靠性。
然而，也存在一些潜在问题，比如谐振现象导致信号失真，以及当短路或热插拔操作引起瞬态高压威胁受害者晶片安全性的问题。但通常情况下，当我们的选择基于精细分析和具体情况下的优化配置时，这些缺陷可以得到很好的平衡处理，以此保证最佳效率与最小损失间平衡之道实现。
最后，如果你的项目并不需要极端条件下的最高防护标准，那么可能不必增加额外硬件解决方案。如果你选择这样做，你将获得一套经过精心打磨、针对工业场景需求量身定制、高安全等级隔离调节单元——CTM1051(A)HP系列，该系列产品完全符合国际ISO11898-2标准，为恶劣工业现场提供强大的保护力度。此类解决方案简单易用，只需轻松插入即可启动，无需复杂配置过程，其工作原理如同以下图8所示，可以满足多样化客户需求。
