一 . 為(wei) 什麽(me) 需要共模電感？

1.1 CAN總線幹擾主要來源於(yu) 共模噪聲和差模噪聲,共模噪聲常見的有地環幹擾和EMI（電磁幹擾），它是在兩(liang) 條傳(chuan) 輸線中同時產(chan) 生的，電勢以地為(wei) 參考

例如：在複雜的電磁環境中，附近的大型電器設備工作時產(chan) 生的電磁幹擾，可能通過空間耦合進入CAN總線，形成共模噪聲 ; 差模噪聲主要是信號串擾，產(chan) 生於(yu) 兩(liang) 條傳(chuan) 輸線之間, 比如在高速數據傳(chuan) 輸時，相鄰信號線的信號可能會(hui) 互相幹擾，導致差模噪聲的產(chan) 生

2.1 共模電感的主要作用是抑製共模噪聲，且不會(hui) 影響差模信號的傳(chuan) 輸

當共模電流流過共模電感時，由於(yu) 其特殊的繞製方式，在磁環中形成的磁力線相互疊加，使電感呈現高阻抗，從(cong) 而有效衰減共模噪聲；而對於(yu) 差模信號，在磁環中形成的磁力線相互抵消，僅(jin) 受線圈電阻及很小的漏感影響，幾乎可以無衰減地通過

 共模電感還能幫助滿足EMC標準，如CISPR25/EN 61000等,在汽車電子領域，依據CISPR25標準，對傳(chuan) 導騷擾限值有嚴(yan) 格要求，許多CAN收發器在不加共模電感時會(hui) 超過限值，而增加51μH的共模電感後，在各個(ge) 頻段下對噪聲改善較為(wei) 明顯，能順利通過測試

3.1 共模電感在CAN網絡中的位置

共模電感在CAN網絡中通常靠近收發器放置，並且會(hui) 並聯120Ω終端電阻,靠近收發器放置，能夠更有效地對收發器接口處的共模噪聲進行抑製，減少噪聲對信號傳(chuan) 輸的影響， 並聯120Ω終端電阻，是因為(wei) CAN總線的特征阻抗通常為(wei) 120Ω，這樣做可以匹配總線特征阻抗，阻止信號反射，保證信號傳(chuan) 輸質量，如果阻抗不匹配，信號在傳(chuan) 輸到接收端時會(hui) 發生反射，導致總線信號出現振鈴現象，影響CAN網絡的正常通信 

共模抑製比（CMRR）是衡量共模電感對共模信號抑製能力的重要指標，CMRR越高，說明共模電感對共模噪聲的抑製效果越好，能更有效地衰減共模幹擾信號，提高CAN總線的抗幹擾能力。寄生電容會(hui) 影響共模電感的高頻性能，因為(wei) 寄生電容在高頻下會(hui) 呈現低阻抗，可能會(hui) 導致部分高頻信號通過寄生電容泄漏，從(cong) 而降低共模電感對高頻共模噪聲的抑製效果。所以在高頻應用場景中，需要特別關(guan) 注共模電感的寄生電容參數 

二 . 51μH vs 100μH 核心差異

2.1 感量差異

51μH屬於(yu) 低感量，其高頻響應好，能夠在較高頻率下對共模噪聲起到有效的抑製作用，適用於(yu) 高頻信號傳(chuan) 輸的場景

例如：在汽車電子中的CAN FD 5Mbps高速通信中，51μH的共模電感能很好地應對高頻尖峰幹擾

100μH為(wei) 高感量，低頻抑製強，對於(yu) 低頻的共模噪聲有較好的衰減效果，更適合低頻幹擾較多的環境。例 如：工業(ye) 長距的儲(chu) 能消防總線中存在的50Hz工頻幹擾，100μH的共模電感可以發揮其低頻抑製優(you) 勢

2.2 寄生電容對比

51μH的寄生電容＜10pF，這種低寄生電容特性使其適合高速信號傳(chuan) 輸，因為(wei) 在高速信號傳(chuan) 輸時，低寄生電容可以減少信號的泄漏和失真，保證信號的完整性

100μH的寄生電容在15 - 20pF，相對較高的寄生電容在高頻時可能會(hui) 引發諧振問題，影響信號質量，所以在使用100μH共模電感時需要特別注意諧振現象，必要時采取相應的措施來避免諧振對信號的幹擾 

2.3 直流電阻差異

51μH的直流電阻＜50mΩ，較低的直流電阻意味著在電路中產(chan) 生的功耗較小，有利於(yu) 降低係統的能耗，提高能源利用效率 

100μH的直流電阻在80 - 120mΩ，相對較高的直流電阻在長距離傳(chuan) 輸時需要考慮其對信號損耗的影響，因為(wei) 電阻會(hui) 導致信號在傳(chuan) 輸過程中產(chan) 生一定的衰減，可能影響信號的傳(chuan) 輸質量和傳(chuan) 輸距離

2.4 體(ti) 積與(yu) 成本

51μH、100μH通常采用小尺寸封裝，如4532/1812in,3225/1206封裝，較小的體(ti) 積在電路板布局時占用空間小，便於(yu) 設計和集成，成本相對較低，在對成本敏感的項目中具有一定優(you) 勢；然而，隨著體(ti) 積的越少，對於(yu) 工藝和材料要求更高，成本會(hui) 更高！

體(ti) 積與(yu) 成本成“微笑型”

三. 設計避坑與(yu) 測試驗證

3.1 高速總線慎用100μH

在5Mbps以上的高速總線中，要慎用100μH的共模電感。因為(wei) 100μH共模電感的寄生電容相對較大，在高速信號傳(chuan) 輸時，可能會(hui) 導致信號上升沿出現較大過衝(chong) ，影響信號質量和通信穩定性。一般要求信號上升沿允許≤20%過衝(chong) ，若使用100μH共模電感導致過衝(chong) 超過這個(ge) 標準，就需要重新考慮選型或采取其他措施來優(you) 化信號 

3.2 長距總線需補償(chang)

對於(yu) 長距總線使用100μH共模電感時，需搭配4.7nF電容進行補償(chang) ，以避免LC諧振，100μH共模電感和總線分布電容可能會(hui) 形成LC諧振電路，在特定頻率下產(chan) 生諧振，導致信號嚴(yan) 重失真。通過搭配4.7nF電容，可以改變電路的阻抗特性，避免諧振的發生，保證長距離信號傳(chuan) 輸的穩定性

3.3 熱插拔場景

在熱插拔場景中，優(you) 先選擇51μH共模電感。因為(wei) 51μH為(wei) 低感量，在熱插拔瞬間產(chan) 生的瞬態電壓相對較小，能夠減少對收發器等設備的損壞風險。而100μH共模電感感量較大，在熱插拔時會(hui) 產(chan) 生較大的瞬態電壓，可能會(hui) 損壞設備，所以在熱插拔頻繁的場景中，51μH共模電感是更合適的選擇 

四 . 測試驗證流程

4.1 示波器實測

使用示波器對差分信號眼圖進行實測，51μH共模電感要求眼寬＞80%，100μH共模電感要求眼寬＞70%。眼圖是評估數字信號傳(chuan) 輸質量的重要工具，眼寬越寬，說明信號的噪聲容限越大，信號傳(chuan) 輸越可靠。通過觀察眼圖，可以直觀地了解信號的質量和穩定性 

4.2 EMC測試

進行傳(chuan) 導騷擾測試，對於(yu) CISPR 25 Class 2標準，要求傳(chuan) 導騷擾需≤- 45dBμV。傳(chuan) 導騷擾測試用於(yu) 檢測設備通過電源線或信號線向外發射的電磁幹擾，確保設備符合相關(guan) 的EMC標準，避免對其他設備產(chan) 生幹擾 

4.3 環境模擬

在電機幹擾箱中進行測試，100μH共模電感要求在100kHz - 10MHz頻率範圍內(nei) 衰減＞20dB。電機在工作時會(hui) 產(chan) 生複雜的電磁幹擾，通過在電機幹擾箱中模擬這種幹擾環境，可以測試共模電感在實際幹擾環境下的性能，評估其對不同頻率幹擾的抑製能力 

五. 總結對比表

附錄（可選）

51μH的共模電感可參考TDK ACT45B - 510、Murata LQW18AN510M，

乐天堂FUN88電子型號：CML4532A-510T、CML3225A-510T

這些型號的共模電感在51μH感量下，具有良好的高頻響應特性、低寄生電容和低直流電阻等優(you) 點，適用於(yu) 汽車電子、高速數據傳(chuan) 輸等場景 

100μH的共模電感可參考Coilcraft XEL1040 - 101M

乐天堂FUN88電子型號：CML4532A-101T、CML3225A-510T

它們(men) 在100μH感量時，能有效抑製低頻幹擾，並且在大尺寸封裝下，滿足長距離、多節點通信對電感性能的要求

CAN 協議標準

核心標準：ISO 11898-1:2024最新版（數據鏈路層與(yu) 物理層）

ISO 11898-2:2016：規定高速 CAN 的電氣特性（如差分電壓、終端電阻 120Ω），適用於(yu) 汽車動力係統等高帶寬場景

ISO 11898-4:2004：時間觸發 CAN（TTCAN），用於(yu) 需要精確同步的工業(ye) 控製

ISO 11898-5:2007：低功耗 CAN，適用於(yu) 節能場景（如車載休眠模式）

ISO 11519-2:1994：曾是低速 CAN（<125 kbit/s）的物理層標準，現已被 ISO 11898-3 替代，但部分 legacy 係統仍沿用

ISO 15765（ISO-TP）：定義(yi) CAN 總線上的傳(chuan) 輸協議，解決(jue) 8 字節負載限製，支持長報文分段傳(chuan) 輸

ISO 14229（UDS）：統一診斷服務，基於(yu) CAN 實現車輛 ECU 的遠程診斷（如故障碼讀取、刷寫(xie) 程序）

汽車領域：J1939（商用車）、ISO 11783（農(nong) 業(ye) 機械）；

工業(ye) 領域：CANopen、DeviceNet 等上層協議均基於(yu) ISO 11898