pcb設(shè)計中使用電源隔離的目的

PCB電路設(shè)計時，電路板上的組件將需要在特定電壓下才能正常工作。通常，板上需要設(shè)計一個或多個電源來滿足這一需求?？梢栽O(shè)計不同類型和配置的電源，其中一種更簡單的版本稱為電源隔離。這里提供一些更詳細(xì)的信息，以及如何將其結(jié)合到PCB電路板上。

PCB電路設(shè)計為什么要使用電源隔離？

可以在電路板上設(shè)計兩種電源。隔離和非隔離。盡管隔離可以指將電源部件與PCB上其余設(shè)計分開，但通常指電源本身的輸入和輸出之間的隔離。這種隔離通常由變壓器來完成，該變壓器的設(shè)計提供了一個屏障，使危險電壓無法越過以侵入電路板的其余部分。另一方面，非隔離電源依賴于集成電路進(jìn)行隔離，而隔離電路則不需要提供相同級別的保護(hù)。

隔離電源提供的隔離又為用戶提供了安全。對于降低電壓的設(shè)備（例如醫(yī)療設(shè)備），您不希望出現(xiàn)任何問題將高壓直接射入用戶的機(jī)會。另一方面，隔離電源的組件（例如變壓器）會占用額外的空間并增加成本。如果設(shè)備不具有要求隔離電源的系統(tǒng)或安全標(biāo)準(zhǔn)，那么沒有設(shè)備可能會更好。非隔離電源通常比隔離電源效率更高，甚至可以在設(shè)備中隔離電源的下游使用。

因此，隔離電源將用于必須滿足安全要求的應(yīng)用中。非隔離式電源僅在將整個設(shè)備封閉起來以確保用戶安全的應(yīng)用中使用，例如無線智能家居IoT設(shè)備。

電源隔離PCB電路設(shè)計布局注意事項

在印刷電路板上布置隔離電源時，您將不得不接受這樣的事實，即您將要使用一些更大的組件。根據(jù)PCB電路設(shè)計的需要，這些變壓器可能會變得很大，并且可能會將您的放置策略拋諸腦后。

您還應(yīng)該提前計劃電源需要的PCB層堆疊。您將要確保在多層板配置中，電源組件所在的板的外層與敏感布線可能通過的內(nèi)層之間具有電源或接地層。

在電源設(shè)計中，還應(yīng)考慮其他一些布局注意事項：

放置：目標(biāo)是保持電源連接盡可能短和直接，因此請保持盡可能緊密。首先從電源的主要組件開始，然后放置其余部分。您還需要將零件保持在電路板的同一側(cè)以進(jìn)行直接布線，并消除通孔引起的任何阻抗。

布線：與展示位置一起使用時，布線應(yīng)盡可能短而直接。確保使用足夠?qū)挼淖呔€寬度來處理當(dāng)前負(fù)載。您還應(yīng)該以45度角布線電源跡線中的拐角或?qū)⑵涞箞A。另一個重要的一點是要避免將其他信號走線盡可能地穿過電源區(qū)域。

接地層：為電源創(chuàng)建良好的牢固接地方案對于控制噪聲很重要。為了創(chuàng)建好的電源接地，使用實心平面而不是走線。創(chuàng)建電源的接地層也是一個好主意，該接地層與板的其余部分的公共接地層分開。這樣可以將電流返回路徑的噪聲與設(shè)計的其余部分隔離開，并防止常規(guī)的信號返回路徑試圖沖過公共平面上的嘈雜接地區(qū)域。然后，兩個接地層應(yīng)在單個點連接，以使它們盡可能彼此隔離。

散熱：電源將運行熱，您將需要在熱零件下使用熱過孔，這些零件會進(jìn)入接地層以散發(fā)熱量。您可能還需要根據(jù)需要設(shè)計額外的機(jī)械散熱器。

設(shè)計電源時需要考慮很多因素。不同的組件間隙，走線寬度和接地層連接僅僅是開始。
編輯：hfy