开关稳压器EMI优化，CM/DM噪声分离实测方案

开关稳压器的电磁干扰（EMI）分为辐射干扰与传导干扰（CE），其中传导干扰又可细分为共模（CM）噪声与差模（DM）噪声。二者的传播路径与抑制方法截然不同，若无法精准区分噪声类型，盲目使用EMI抑制技术，不仅会增加设计成本，还会延长研发周期。本文以ADI/亚德诺的LTC7818控制的开关稳压器为例，分享一种实用的CM/DM噪声分离方法，助力工程师快速定位干扰源、优化EMI性能。

CM/DM噪声传播路径与分离原理

典型降压转换器中，DM噪声产生于电源线与返回线之间，由开关电流谐波引发；CM噪声则通过开关电路与接地层（如铜测试台）之间的杂散电容（CSTRAY）耦合产生，沿电源线对地传播。传导干扰测试中，线性阻抗稳定网络（LISN）可测量电源线（V1）与返回线（V2）的噪声电压，却无法直接区分CM与DM噪声。

根据CM与DM噪声的定义，V1和V2可表示为CM电压（VCM）与DM电压（VDM）的和与差，即V1=VCM+VDM、V2=VCM-VDM。由此可推导得出：VCM为V1与V2的平均值，VDM为V1与V2差值的一半。基于这一原理，可借助无源功率合成器实现两种噪声的分离测量。

实测方案：功率合成器实现噪声分离

本次测试采用Mini-Circuits两款功率合成器：ZFSC-2-1W+（0°合成器）与ZFSCJ-2-1+（180°合成器），适配1MHz~108MHz频段测量，低频段（＜1MHz）可更换ZMSC系列合成器以提升精度。测试在标准CE测试基础上新增合成器模块，将LISN输出的V1、V2分别接入合成器的两个输入端口。

0°合成器输出为两路输入信号的矢量和（VS_CM=V1+V2），对应CM噪声信号；180°合成器输出为两路输入信号的矢量差（VS_DM=V1-V2），对应DM噪声信号。测试时需对合成器插入损耗进行补偿，并将输出信号衰减6dBμV（因VCM=0.5VS_CM、VDM=0.5VS_DM），即可在测试接收器中读取真实的CM与DM噪声值。

实测验证：定位高频干扰源

为验证方案有效性，采用搭载双降压转换器的LTC7818演示板开展测试，开关频率2.2MHz，输入电压12V，两路输出分别为3.3V/10A、5V/10A。实测结果显示，DM噪声在低频段占主导，CM噪声则在高频段更为突出；30MHz~108MHz频段总传导辐射超过CISPR 25 Class 5限值，且该频段干扰主要由CM噪声引发。

这一结论为EMI整改指明方向：针对该频段，无需优化DM滤波器或降低输入纹波，重点抑制CM噪声即可。结合CM噪声传播机理，整改措施聚焦三方面：一是增大栅极电阻，降低开关节点高dV/dt信号，减少噪声源；二是减小开关节点覆铜面积，降低杂散电容CSTRAY，切断噪声耦合路径；三是在转换器输入端增设CM EMI滤波器，提升CM阻抗，阻挡噪声进入LISN。

整改效果与方案价值

实施上述整改措施后，演示板30MHz~108MHz频段的传导辐射噪声显著降低，顺利通过CISPR 25 Class 5标准测试。该噪声分离方案的核心价值在于，可快速定位传导干扰的主要类型与高频段干扰源，避免无效整改，大幅节省EMI设计时间与BOM成本。

综上，CM/DM噪声分离是开关稳压器EMI优化的关键前提。本文分享的基于功率合成器的实测方法，操作简单、结果精准，可广泛应用于各类开关电源传导干扰测试与整改。工程师通过该方法明确噪声类型后，针对性采用抑制技术，可高效解决EMI超标问题，推动电源产品快速合规落地。

如需LTC7818产品规格书、样片测试、采购、原厂订货等需求，请加客服微信：13310830171。深圳市中芯巨能电子有限公司代理销售ADI/亚德诺旗下系列IC电子元器件，常备ADI/亚德诺现货库存，原厂货源，保证原厂原装正品，一片起订，满足您从研发到批量生产的所有大小批量采购需求。