开关稳压器的EMI分为电磁辐射和传导发射。本文重点介绍传导发射，传导发射可以进一步分为两类：共模（CM）噪声和差模（DM）噪声。为什么要区分CM-DM。对共模噪声有效的EMI抑制技术不一定对DM噪声有效，反之亦然，因此识别传导发射源可以节省用于噪声抑制的时间和成本。

       本文提出了一种实用的方法，用于分离CM和DM排放的LTC7818控制的开关稳压器。了解CM噪声和DM噪声在CE频谱中的位置，电源设计人员可以有效地应用EMI抑制技术，从长远来看，这可以节省设计时间和BOM成本。

图1.降压转换器中的CM噪声路径和DM噪声路径

          图1显示了典型降压转换器的CM噪声和DM噪声路径。DM噪声产生于电源线和返回线之间，而CM噪声通过杂散电容CSTRAY产生于电源线和接地平面（例如铜测试台）之间。用于CE测量的LISN位于电源和降压转换器之间。LISN本身不能用于直接测量CM和DM噪声，但它可以测量功率和返回电源线噪声，分别见图1中的V1和V2。这些电压通过50Ω电阻测量。根据CM和DM噪声的定义，如图1所示，V1和V2可以分别表示为CM电压（VCM）和DM电压（VDM）的和和差。因此，V1和V2的平均值是VCM，V1和V2的差值的一半是VDM。

         T型功率合成器是将两个输入信号合成为一个端口输出的无源器件。0°合成器在输出端口产生输入信号的矢量和，而180°合成器产生输入信号的矢量差。因此，0°组合器可用于生成VCM，180°组合器可用于生成VDM。两个合成器ZFSC-2-1W+（0°）和ZF SCJ-2+（180°），如图2所示，来自微型电路，用于测量1 MHz至108 MHz的VCM和VDM。对于这些器件，测量误差在频率低于1 MHz时会增加。对于较低频率的测量，其他合成器如ZMSC-2-1+（0°）和ZMSCJ-2-2（180°）应被使用。测试设置如图3所示。在标准CE测试设置中添加了一个功率合成器。用于电源线和返回线的LISN的输出分别连接到合成器的输入端口1和输入端口2。0°组合器的输出电压为VS_CM=V1+V2。180°合路器的输出电压为VS_DM=V1-V2。

图2.0°和180°合成器

         合成器的输出信号VS CM和VS DM必须在测试接收机中进行处理，以产生VCM和VDM。首先，功率合成器在接收机中有指定的插入损耗补偿。第二，由于VCM=0.5 VS_CM和VDM=0.5 VS_DM， 电子元器件采购网 测试接收机从接收到的信号中再减去6 dB V。在补偿了这两个因素之后，测量的CM噪声和DM噪声在测试接收机中被读出。CM噪声和DM噪声测量的实验验证。

        使用带有双降压转换器的标准演示板对该方法进行了验证。演示板的开关频率为2.2 MHz,VIN=12 V，VOUT1=3.3伏，IOUT1等于10A，VOUT2=5伏，IOUT2值=10安培图4显示了EMI室中的测试设置。

        图3和图4显示了测试结果。在图3中，上面的EMI曲线代表总电压明智的CE测量使用标准CISPR 25设置，而较低的辐射曲线代表孤立的CM噪声测量与0°合路器此外。在图6中，较高的辐射曲线表示总CE，而较低的EMI曲线表示添加180°组合器后测量的隔离DM噪声。这些测试结果与理论分析是一致的，表明DM噪声在较低的频率范围内占主导地位，而CM噪声在较高的频率范围内占主导地位。

图3.测得的CM噪声与总噪声的关系

图5.测得的DM噪声与总噪声的关系

          根据测量结果，总辐射噪声在30 MHz至108 MHz的范围内超过了CISPR 25 Class 5的限值。通过分离CM和DM噪声测量，发现在这个范围内的高传导发射似乎是由CM噪声引起的。增加或增强DM EMI滤波器或以其他方式减少输入纹波是没有意义的，因为这些抑制技术不会减少这个范围内有问题的CM噪声。

         因此，这个演示板展示了一个针对CM噪声的具体解决方案。开关电路中的高dV/dt信号是CM噪声的一个来源。可以通过增加栅极电阻来降低dV/dt来降低噪声电平。如前所述，CM噪声通过寄生电容CSTRAY通过LISN传播。CSTRAY越小，LISN中的CM噪声就越低。为了减少CSTRAY，应该减少这个演示板上开关节点的铜面积。此外，一个CM EMI滤波器被添加在转换器的输入端，以获得高的CM阻抗，从而减少CM噪声进入LISN。通过实施这些措施，30 MHz至108 MHz范围内的噪声被充分降低，以符合CISPR 25 Class 5标准，如图5所示。

图5.总噪声得到改善

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