工业控制设备内部的电子元件越来越多，但控制柜和电路板并没有因此变得更加宽松。变频器、伺服驱动器、工业电源、工业计算机以及各种通信模块不断提高集成度，一块电路板上同时存在功率转换、高速通信和数字控制已经非常常见。功率器件开关速度提高以后，设备效率能够得到改善，随之而来的高频噪声却更难处理。8月25日，Vishay宣布增加四款表面贴装共模电感，其中两款绕线铁氧体产品最高工作电流分别达到11A和14A，另外两款产品在100MHz下可提供最高11kΩ共模阻抗。新器件直流电阻最低降到0.4mΩ，并支持最高150℃工作温度。产品本身主要按照汽车电子要求进行认证，但它所反映出的高电流、小型化和降低滤波损耗问题，在工业电源、驱动控制和高速通信设备中同样存在。

共模电感并不是设备中最容易被用户看到的部件。它通常安装在电源或者通信线路附近，通过对共模高频噪声形成较高阻抗，减少干扰沿线缆传播。设备正常工作的电流仍然需要通过电感，因此设计中始终存在一个矛盾：希望它对噪声的阻碍越明显越好，同时又希望正常工作电流通过时产生的电阻和损耗越小越好。如果直流电阻过高，大电流通过以后就会形成额外发热，不仅降低效率，还会增加电路板局部温升。对于只有几百毫安的小型信号设备，这种影响可能并不明显；当电流上升到几安培甚至十几安培以后，每一个毫欧级电阻都开始值得认真计算。

Vishay此次公布的数据很能说明这一变化。传统环形共模电感的直流电阻可能达到约23mΩ，而新产品最低已经降至0.4mΩ至12mΩ范围。需要注意，这并不能直接理解为整台设备效率会因此大幅提升，因为共模电感只是完整电路中的一个元件，实际节电幅度还取决于工作电流、占空比、负载以及整个电源系统设计。但在高电流电路中降低元件自身损耗，能够减少局部发热，为缩小散热结构和提高板级功率密度留出一定余量。尤其是在体积越来越紧凑的电源模块和控制器中，很多设计问题并不是某个器件“不能工作”，而是几十个器件产生的热量集中以后，最终使整个产品难以继续缩小。

体积同样是这批器件强调的重点。ICM5050-A的外形约为12×11×6毫米，ICM6050-A约为15×13×6毫米，而Vishay在产品资料中用于比较的传统环形共模电感尺寸可达到约19×30×28毫米。不同结构和应用不能简单按照体积直接一一替换，但表面贴装共模电感明显更适合高密度电路板和自动贴片生产。设备内部从大量插件元件转向表面贴装以后，不仅能够减少板上高度，也更容易进入现有SMT生产流程。Vishay此次发布的四款产品均适用于回流焊和自动贴装，这意味着滤波器件本身正在进一步适应大批量电子制造方式。

对工业自动化设备而言，电磁兼容问题近年来反而更加突出。过去一台机械设备中的主要干扰源可能来自接触器、电机和普通变频器，现在高频开关电源、伺服驱动、LED电源、工业计算机以及高速以太网同时存在，设备内部既有大电流线路，也有低电平传感信号和高速通信线路。如果电源侧和信号侧的噪声控制不好，问题并不一定表现为设备完全无法工作，更常见的情况是通信偶尔中断、传感器数据异常、编码器反馈受到影响或者设备在某些工况下随机报警。这类间歇性故障最难排查，因为设备在维修人员到场时可能已经恢复正常。

共模噪声正是这类问题中的一个重要来源。变频器和伺服驱动器通过功率半导体高速开关控制电机，开关沿越快，越容易通过寄生电容、接地路径和电缆形成高频干扰。工业设备中的长电缆又会成为噪声传播路径，最终影响控制器、通信和其他电子装置。因此，驱动系统除了依靠合理接地、屏蔽和线缆布置，还会根据实际情况配置滤波器、电抗器和其他EMC元件。板级共模电感虽然不是用于处理所有大功率电机侧干扰的万能器件，但在控制电源、DC/DC模块、通信接口和局部电子电路中具有明确作用。

工业以太网的发展进一步提高了这类器件的重要性。过去很多设备采用开关量和模拟量信号，通信速率较低，布线问题更多表现为信号有没有正确到达；现在EtherNet/IP、PROFINET、EtherCAT以及其他工业以太网广泛进入设备内部，通信信号频率提高以后，对线缆、接口和电磁环境的要求也明显增加。高速数字通信最大的特点之一，就是设备可能在信号看起来仍然存在的情况下，因为信号完整性和噪声问题出现数据错误。因此，高速接口周围常常需要共模抑制、静电保护、隔离和阻抗控制共同配合，而不能只依靠软件重发数据解决。

Vishay此次推出的IFLN-1210BE-A和IFLN-1812CZ-A明确面向CAN、LAN和DC/DC转换器等应用，在100MHz下最高共模阻抗达到11kΩ。 这一参数说明产品的设计重点已经非常明确地指向高频噪声抑制。对于工业设备来说，类似器件是否能够直接使用仍然要看具体电流、通信接口和认证要求，不能因为它在某一频率下阻抗高就直接套用。EMC设计真正麻烦的地方恰恰在于，每一台设备的PCB布局、接地、线缆长度和外壳结构都不同，滤波元件需要放在正确位置，并与整个电路结构共同设计。

从生产制造角度看，电子控制器小型化还会把EMC问题进一步前移到设计阶段。过去设备出现干扰以后，工程师可能在样机阶段增加磁环、滤波器或者重新调整线缆解决；现在控制器内部空间越来越紧，如果产品外壳和PCB已经完全定型，再增加一个大型滤波器可能根本没有位置。共模电感、磁珠、安规电容以及其他EMC元件因此越来越需要在电路设计初期就确定，而不是产品接近量产时再临时补充。板级器件尺寸越小、可承受电流越高，设计人员在有限空间里能够保留的调整余量也越大。

高温能力则对应工业电子设备长期面临的另一个问题。控制柜内部温度通常高于室温，电机附近、功率模块和车载设备的局部环境更加复杂。元件标称能够在150℃下工作，并不意味着整台设备可以长期在150℃环境中运行，但较宽的器件温度范围能够为整机热设计留出更大的裕量。对于驱动器和电源来说，很多故障并不是瞬间过热造成，而是元件在长期高温环境中逐渐老化。因此，设计人员真正关心的通常是额定负载、环境温度和预期寿命之间的关系，而不是只看一个最高耐温数字。

这也说明工业电子产品的竞争正在越来越深入到用户看不见的板级元件。普通设备采购人员看到的是PLC、伺服、变频器和工业计算机，但这些产品内部是否能够做得更小、更稳定，最终取决于功率器件、电容、电感、电阻、隔离器和连接器等大量基础元件共同配合。一台驱动器体积缩小30%，不可能只依靠把外壳做小，内部每一个磁性元件、散热结构和连接位置都需要重新设计。

目前Vishay这批新品主要定位于汽车级应用，并通过AEC-Q200认证，因此不能直接把它写成专门为工厂自动化推出的工业共模电感。但从技术方向上看，高电流、低直流电阻、小体积和高温能力正是高密度工业电子设备同样需要解决的问题。Vishay自己的工业应用资料也将电感、半导体和其他无源器件列入AC电机驱动、电力转换和工厂自动化等使用领域。 对工业控制行业而言，这类板级器件升级的影响不会像发布一款新PLC那样立即被市场看到，但它们决定了下一代控制器和驱动设备能够在多大的空间里实现多少功能。

随着自动化设备继续提高功率密度和通信速度，电磁兼容不会因为产品集成度提高而自然变得简单。相反，同一块板上同时存在高速开关和高速通信以后，噪声控制会越来越成为产品稳定性的基础条件。共模电感这类看起来普通的无源器件，未来的改进方向也会非常明确：尺寸继续缩小、电流继续提高、损耗继续降低，同时还要在更高频率下保持足够的抑制能力。对工控设备制造商来说，真正决定产品长期稳定性的，往往正是这些不会出现在操作界面上的基础设计。