pcb設(shè)計(jì)中使用電源隔離的目的

PCB電路設(shè)計(jì)時(shí)，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(jì)一個(gè)或多個(gè)電源來(lái)滿足這一需求?？梢栽O(shè)計(jì)不同類型和配置的電源，其中一種更簡(jiǎn)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(jì)為什么要使用電源隔離？

可以在電路板上設(shè)計(jì)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(jì)分開(kāi)，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(lái)完成，該變壓器的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)屏障，使危險(xiǎn)電壓無(wú)法越過(guò)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(jí)別的保護(hù)。

隔離電源提供的隔離又為用戶提供了安全。對(duì)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(wèn)題將高壓直接射入用戶的機(jī)會(huì)。另一方面，隔離電源的組件（例如變壓器）會(huì)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(méi)有設(shè)備可能會(huì)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(gè)設(shè)備封閉起來(lái)以確保用戶安全的應(yīng)用中使用，例如無(wú)線智能家居IoT設(shè)備。

電源隔離PCB電路設(shè)計(jì)布局注意事項(xiàng)

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

您還應(yīng)該提前計(jì)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(guò)的內(nèi)層之間具有電源或接地層。

在電源設(shè)計(jì)中，還應(yīng)考慮其他一些布局注意事項(xiàng)：

放置：目標(biāo)是保持電源連接盡可能短和直接，因此請(qǐng)保持盡可能緊密。首先從電源的主要組件開(kāi)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(shí)，布線應(yīng)盡可能短而直接。確保使用足夠?qū)挼淖呔€寬度來(lái)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(gè)重要的一點(diǎn)是要避免將其他信號(hào)走線盡可能地穿過(guò)電源區(qū)域。

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

散熱：電源將運(yùn)行熱，您將需要在熱零件下使用熱過(guò)孔，這些零件會(huì)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(jì)額外的機(jī)械散熱器。

設(shè)計(jì)電源時(shí)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(kāi)始。
編輯：hfy