用无扼流圈收发器简化CAN总线的实现方式

个CAN网络的总线电容将根据所使用电缆连接的类型和长度、网络中的节点数量和每个节点的设计而发生变化。

共模扼流圈的另外一个意外结果就是总线上增高的大瞬态电压风险。诸如到电源、电池电压或系统接地的短接等故障情况会导致共模电流的突然变化。这会在短路连接/断开，以及CAN驱动在显性和隐性状态之间变换时出现。当流经扼流圈电感的电流快速变化时，会在驱动器IC的CAN端子上产生一个较大的电压电位。在某些情况下，这个电压有可能超过CAN器件的瞬态过压处理能力，并且会导致永久损坏。

为了在避免与共模扼流圈有关的不利影响的同时减少放射，可使用一个替代解决方案：减少CAN驱动器的共模噪声输出。这看起来似乎简单而又直接，但是这需要半导体厂商进行仔细而又认真的设计。隐性和显性状态期间的CANH和CANL电压电平需要受到严格控制，以确保CAN总线波形尽可能地保持平衡。

此外，当CANH和CANL线路在显性和隐性状态之间变换时，它们之间的变换时间和定时偏移需要良好匹配，以限制出现在高频频带内的共模噪声。

针对TI TCAN1042-Q1 CAN收发器的瞬态波形如图6中所示。图7中给出的是相应的放射曲线图。

图6：CANH/CANL输出和共模噪声

图7：一个汽车故障保护CAN收发器的传导放射

TCAN1042-Q1的良好匹配输出级使得输出共模噪声极低。这使得在不使用扼流圈等外部共模滤波组件的情况下，放射性能符合OEM的要求。

结论

虽然共模扼流圈作为一种缓解CAN总线EMC问题的方法，目前广泛应用于汽车行业，全新的高性能收发器正在使共模扼流圈变得可有可无。不使用共模扼流圈，可以在避免电路谐振和电感电压尖峰等问题的同时，使CAN总线的实现方式变得更小、成本更低。