一 . 為什么需要共模電感？
1.1 CAN總線干擾主要來源于共模噪聲和差模噪聲,共模噪聲常見的有地環干擾和EMI（電磁干擾），它是在兩條傳輸線中同時產生的，電勢以地為參考
例如：在復雜的電磁環境中，附近的大型電器設備工作時產生的電磁干擾，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，產生于兩條傳輸線之間, 比如在高速數據傳輸時，相鄰信號線的信號可能會互相干擾，導致差模噪聲的產生
2.1 共模電感的主要作用是抑制共模噪聲，且不會影響差模信號的傳輸
當共模電流流過共模電感時，由于其特殊的繞制方式，在磁環中形成的磁力線相互疊加，使電感呈現高阻抗，從而有效衰減共模噪聲；而對于差模信號，在磁環中形成的磁力線相互抵消，僅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，對傳導騷擾限值有嚴格要求，許多CAN收發器在不加共模電感時會超過限值，而增加51μH的共模電感后，在各個頻段下對噪聲改善較為明顯，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，并且會并聯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制，減少噪聲對信號傳輸的影響， 并聯120Ω終端電阻，是因為CAN總線的特征阻抗通常為120Ω，這樣做可以匹配總線特征阻抗，阻止信號反射，保證信號傳輸質量，如果阻抗不匹配，信號在傳輸到接收端時會發生反射，導致總線信號出現振鈴現象，影響CAN網絡的正常通信
共模抑制比（CMRR）是衡量共模電感對共模信號抑制能力的重要指標，CMRR越高，說明共模電感對共模噪聲的抑制效果越好，能更有效地衰減共模干擾信號，提高CAN總線的抗干擾能力。寄生電容會影響共模電感的高頻性能，因為寄生電容在高頻下會呈現低阻抗，可能會導致部分高頻信號通過寄生電容泄漏，從而降低共模電感對高頻共模噪聲的抑制效果。所以在高頻應用場景中，需要特別關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屬于低感量，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制作用，適用于高頻信號傳輸的場景
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干擾
100μH為高感量，低頻抑制強，對于低頻的共模噪聲有較好的衰減效果，更適合低頻干擾較多的環境。例 如：工業長距的儲能消防總線中存在的50Hz工頻干擾，100μH的共模電感可以發揮其低頻抑制優勢
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輸，因為在高速信號傳輸時，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干擾
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生的功耗較小，有利于降低系統的能耗，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輸時需要考慮其對信號損耗的影響，因為電阻會導致信號在傳輸過程中產生一定的衰減，可能影響信號的傳輸質量和傳輸距離
2.4 體積與成本
51μH、100μH通常采用小尺寸封裝，如4532/1812in,3225/1206封裝，較小的體積在電路板布局時占用空間小，便于設計和集成，成本相對較低，在對成本敏感的項目中具有一定優勢；然而，隨著體積的越少，對于工藝和材料要求更高，成本會更高！
體積與成本成“微笑型”
三. 設計避坑與測試驗證
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100μH共模電感的寄生電容相對較大，在高速信號傳輸時，可能會導致信號上升沿出現較大過沖，影響信號質量和通信穩定性。一般要求信號上升沿允許≤20%過沖，若使用100μH共模電感導致過沖超過這個標準，就需要重新考慮選型或采取其他措施來優化信號
3.2 長距總線需補償
對于長距總線使用100μH共模電感時，需搭配4.7nF電容進行補償，以避免LC諧振，100μH共模電感和總線分布電容可能會形成LC諧振電路，在特定頻率下產生諧振，導致信號嚴重失真。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，保證長距離信號傳輸的穩定性
3.3 熱插拔場景
在熱插拔場景中，優先選擇51μH共模電感。因為51μH為低感量，在熱插拔瞬間產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，在熱插拔時會產生較大的瞬態電壓，可能會損壞設備，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
進行傳導騷擾測試，對于CISPR 25 Class 2標準，要求傳導騷擾需≤- 45dBμV。傳導騷擾測試用于檢測設備通過電源線或信號線向外發射的電磁干擾，確保設備符合相關的EMC標準，避免對其他設備產生干擾
4.3 環境模擬
在電機干擾箱中進行測試，100μH共模電感要求在100kHz - 10MHz頻率范圍內衰減＞20dB。電機在工作時會產生復雜的電磁干擾，通過在電機干擾箱中模擬這種干擾環境，可以測試共模電感在實際干擾環境下的性能，評估其對不同頻率干擾的抑制能力
五. 總結對比表
附錄（可選）
51μH的共模電感可參考TDK ACT45B - 510、Murata LQW18AN510M，
音特電子型號：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點，適用于汽車電子、高速數據傳輸等場景
100μH的共模電感可參考Coilcraft XEL1040 - 101M
音特電子型號：CML4532A-101T、CML3225A-510T
它們在100μH感量時，能有效抑制低頻干擾，并且在大尺寸封裝下，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），適用于汽車動力系統等高帶寬場景
ISO 11898-4:2004：時間觸發 CAN（TTCAN），用于需要精確同步的工業控制
ISO 11898-5:2007：低功耗 CAN，適用于節能場景（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 系統仍沿用
ISO 15765（ISO-TP）：定義 CAN 總線上的傳輸協議，解決 8 字節負載限制，支持長報文分段傳輸
ISO 14229（UDS）：統一診斷服務，基于 CAN 實現車輛 ECU 的遠程診斷（如故障碼讀取、刷寫程序）
汽車領域：J1939（商用車）、ISO 11783（農業機械）；
工業領域：CANopen、DeviceNet 等上層協議均基于 ISO 11898
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