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。本文将深入探讨共模电感如何应用于总线，以提高其稳定性和抗干扰能力。
我们注意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观察到它对任何性能指标的显著提升，反而可能会影响波形质量。出于预防万一，确保可靠性的考虑，工程师们往往会对CAN系统进行全面外围电路的设置。尽管如此，即使是已经具备良好抗静电和瞬态电压能力的CAN芯片，它们也可能无法完全抵御来自环境中的EMC问题。在此背景下，我们需要审慎地评估是否真正需要额外的共模电感。
首先，让我们来了解一下差模和共模干扰，以及它们如何通过传输路径传播。图1和图2分别展示了差模干扰及其传输路径以及共模干扰及其传输路径。在这两幅图中，驱动器及接收器都是采用差分信号传输方式，这与标准的CAN总线相同。
从这些原理出发，我们可以看出，在磁环内形成的磁力线相互叠加，从而起到了衰减干扰作用。而对于差模式信号，由于磁力线相互抵消，没有抑制作用，只有很小程度上的影响。这意味着共模电感是一种双向滤波器，它既能有效滤除沿着信号线上的共模信号，也能抑制自身对外部环境产生的一些不必要的EMC问题。
然而，当我们把这种理论转化为实际操作时，却发现事情并不简单。例如，如图3所示那样，由于内部结构导致非理想对称，加速上升沿等因素，都可能带来一些新的EMC问题。此外，即使波形完美，无异常测试结果，也不能保证不会产生未知的问题，如那些看似正常但实际上仍然超限值的情形（如图4所示）。
因此，对于是否应该安装这个设备，我们主要关注的是它在EMC方面能够提供多少帮助。如果选择这样做，那么最佳实践是根据具体要求逐步增添防护、滤波等外围配置，而不是盲目增加保护措施。
最后，让我们简要回顾一下：虽然共模电感具有优点，如降低传导骚扰、改善总体性能，但它同样存在缺点，比如谐振效应以及瞬态高压风险（如绿色波形所示）。因此，在决定是否安装这样的设备时，要权衡利弊，并考虑到特定场景下的需求和挑战。
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