在CAN节点的规划中，咱们一般为了总线的通讯更为牢靠，为CAN接口添加各种器材，但实践并非一切运用都需求，过多防护不只添加本钱，并且器材的寄生参数必定影响信号质量。本文将简略介绍共模电感用于总线的效果。
咱们在实践运用中看到许多CAN产品会运用共模电感，但在惯例测验中却看不到它对哪一项目标有显着改进，反而影响波形质量。许多工程师为了以防万一，保证牢靠，会对CAN添加全面外围电路。CAN芯片已经有很好的抗静电，瞬态电压才能，有些收发器本身也有很好的EMC功能，咱们在运用中可根据规划要求逐一添加防护、滤波等外围。关于CAN总线要不要加共模电感，咱们主要从电磁兼容方面考虑。
1、共模电感
先介绍共模搅扰，图 1、图 2别离给出了差模和共模搅扰及其传输途径。图中的驱动器及接收器为差分信号传输，相似CAN总线。差模搅扰发生于两条传输线之间，共模搅扰则在两条线中一起发生，其电势是以地为参阅。
图 1 差模搅扰及传输途径
图 2 共模搅扰及传输途径
共模电感是在一个磁环的上下两个半环上，别离绕制相同匝数但绕向相反的线圈。共模搅扰是相同的，所以在磁环中构成的磁力线彼此叠加，电感阻抗大然后起到衰减搅扰的效果。关于差模信号在磁环中构成的磁力线是彼此抵消的，并没有按捺效果，仅有线圈电阻及很小的漏感对差模信号有稍微影响。共模电感本质上是一个双向滤波器，一方面滤除信号线上的共模信号搅扰，另一方面按捺信号线本身不向外宣布电磁搅扰。图 2中的搅扰信号则能很好地被共模电感按捺，而差分信号则简直无影响。
2、CAN总线特性
CAN收发器内部CANH、CANL别离为开源，开漏输出办法，驱动电路如图 3所示。这种办法可以使总线轻松完成显性电平的驱动，而隐性电平则经过终端电阻放电来完成。
图 3 CAN收发器驱动电路
总线固有的差分传输办法使得CAN关于共模搅扰有很好的按捺才能，如图 4所示，经过CANH、CANL相减可很好地消除来自外部的共模搅扰，但CANH、CANL并非抱负对称，快速上升的跳变沿，这些均会带来EMC问题。咱们经过示波器看总线波形很完美，测验静电，EFT，浪涌，传导打扰抗扰均无反常。但测验传导发射，则不能满意限值要求，看起来很正常的总线实践却向外在发送传导搅扰。
图 4 CAN传输波形
3、为什么要加共模电感?
关于CAN接口的EMC问题，除了选用更好功能，符号要求的CAN收发芯片，另一种简略的办法便是对CAN接口添加外围，共模电感是一种很好的挑选。在现有轿车电子CISPR 25规范中，对传导打扰限值有很严格要求。许多CAN收发器均会超越限值。如图 5别离为依照车规约束测验添加和不加共模电感的CAN接口传导打扰，共模电感值为51μH，可以看到在各个频段下对噪声改进较为显着，测验成果仍有很大裕量。
图 5 传导打扰测验
共模电感对下降传导打扰有显着效果，可协助咱们快速经过测验要求，满意现有轿车用要求，但总线添加共模电感也会带来两个问题：谐振和瞬态电压。共模电感不可避免地会有寄生电感，直流电阻，考虑总线节点数，通讯间隔等要素，会引起谐振，影响总线信号质量，如图 6，绿色波形为添加共模电感的总线波形，信号下降沿已有显着的谐振。别的，共模电感感量较大，且直接节在收发器接口，实践运用中呈现短路，热插拔等状况会使共模电感两头发生瞬态高压，严峻时会直接损坏收发器。
图 6 添加共模电感的CAN波形
4、总结
共模电感用于总线的优缺点较为显着，它可以滤除信号线的共模电磁搅扰，衰减差分信号高频部分，按捺CAN接口本身向外宣布的电磁搅扰，在传导打扰方面有很好地改进效果，但运用仍要考虑其带来的谐振与瞬态电压，这些在长间隔，多节点通讯中对总线信号质量是晦气的，关于一般工业运用对传导发射并无严格要求，因而可不添加共模电感。
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图7 CTM1051(A)HP的EMC功能
图8 运用原理图
