pcb设计中使用电源隔离的目的

PCB电路设计时，电路板上的组件将需要在特定电压下才能正常工作。通常，板上需要设计一个或多个电源来满足这一需求。可以设计不同类型和配置的电源，其中一种更简单的版本称为电源隔离。这里提供一些更详细的信息，以及如何将其结合到PCB电路板上。

PCB电路设计为什么要使用电源隔离？

可以在电路板上设计两种电源。隔离和非隔离。尽管隔离可以指将电源部件与PCB上其余设计分开，但通常指电源本身的输入和输出之间的隔离。这种隔离通常由变压器来完成，该变压器的设计提供了一个屏障，使危险电压无法越过以侵入电路板的其余部分。另一方面，非隔离电源依赖于集成电路进行隔离，而隔离电路则不需要提供相同级别的保护。

隔离电源提供的隔离又为用户提供了安全。对于降低电压的设备（例如医疗设备），您不希望出现任何问题将高压直接射入用户的机会。另一方面，隔离电源的组件（例如变压器）会占用额外的空间并增加成本。如果设备不具有要求隔离电源的系统或安全标准，那么没有设备可能会更好。非隔离电源通常比隔离电源效率更高，甚至可以在设备中隔离电源的下游使用。

因此，隔离电源将用于必须满足安全要求的应用中。非隔离式电源仅在将整个设备封闭起来以确保用户安全的应用中使用，例如无线智能家居IoT设备。

电源隔离PCB电路设计布局注意事项

在印刷电路板上布置隔离电源时，您将不得不接受这样的事实，即您将要使用一些更大的组件。根据PCB电路设计的需要，这些变压器可能会变得很大，并且可能会将您的放置策略抛诸脑后。

您还应该提前计划电源需要的PCB层堆叠。您将要确保在多层板配置中，电源组件所在的板的外层与敏感布线可能通过的内层之间具有电源或接地层。

在电源设计中，还应考虑其他一些布局注意事项：

放置：目标是保持电源连接尽可能短和直接，因此请保持尽可能紧密。首先从电源的主要组件开始，然后放置其余部分。您还需要将零件保持在电路板的同一侧以进行直接布线，并消除通孔引起的任何阻抗。

布线：与展示位置一起使用时，布线应尽可能短而直接。确保使用足够宽的走线宽度来处理当前负载。您还应该以45度角布线电源迹线中的拐角或将其倒圆。另一个重要的一点是要避免将其他信号走线尽可能地穿过电源区域。

接地层：为电源创建良好的牢固接地方案对于控制噪声很重要。为了创建好的电源接地，使用实心平面而不是走线。创建电源的接地层也是一个好主意，该接地层与板的其余部分的公共接地层分开。这样可以将电流返回路径的噪声与设计的其余部分隔离开，并防止常规的信号返回路径试图冲过公共平面上的嘈杂接地区域。然后，两个接地层应在单个点连接，以使它们尽可能彼此隔离。

散热：电源将运行热，您将需要在热零件下使用热过孔，这些零件会进入接地层以散发热量。您可能还需要根据需要设计额外的机械散热器。

设计电源时需要考虑很多因素。不同的组件间隙，走线宽度和接地层连接仅仅是开始。
编辑：hfy