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在密集PCB布局中最大限度降低多個 isoPower 器件的輻射

發布時間：2020-09-09 責任編輯：wenwei

【導讀】集成隔離電源iCoupler®的 digital isolators with integrated isolated power, isoPower,®數字隔離器采用隔離式DC-DC轉換器，能夠在125 MHz至200 MHz的頻率範圍內切換相對較大的電流。在這些高頻率下工作可能會增加對電磁輻射和傳導噪聲的擔心。

ADI公司的AN-0971 應用筆記 isoPower 器件的輻射控製建議提供了最大限度降低輻射的電路和布局指南。實踐證明，通過電路優化（降低負載電流和電源電壓）和使用跨隔離柵拚接電容（通過PCB內層電容實現），可把峰值輻射降低25 dB以上。

倘若設計中具有多個isoPower 器件並且布局非常密集，情況又將如何？是否仍然能夠明顯降低輻射？本筆記將針對此類情況提供一些一般指導原則。

由於內層拚接電容能夠構建低電感結構，因此最具優勢。在整體PCB區域受限的情況下，采用多層PCB就是很好的方式。采用盡可能多的層數切實可行，同時盡可能多的交疊電源層和接地層（參考層）。圖1為一個堆疊示例。

圖1.PCB層堆疊示例

埋層（原邊3、4層，副邊2至5層）可承載電力和接地電流。跨越隔離柵的交疊（例如原邊上的第4層GND和副邊上的第3層V Iso）可形成理想的拚接電容。通過多層PCB堆疊可形成多個交疊，從而提高整體電容。為使電容最大，還必須減小參考層之間PCB電介質材料的厚度。

另一個布局技巧就是交疊相鄰的 isoPower 通道的各層。圖2顯示了一個具有四條相鄰通道的示例。

圖2.具有交疊拚接電容的四個相鄰通道

本示例中，每個輸出域與其他域隔離，但是我們仍能利用一些交疊電容。圖3顯示了這種堆疊，可看到每個isoPower 器件可增加電容以及相鄰隔離區連接的情況。

圖3.具有交疊拚接電容的四個相鄰通道

必須確保內部和外部間隙要求符合最終應用。還可使用鐵氧體磁珠在任意電纜連接上提供過濾，從而減少可能產生輻射的天線效應。

小結：

● 最大程度降低每個通道的電源要求

● 在多個PCB層上構建拚接

● 采用盡可能多的PCB層切實可行

● 在各參考層間使用最薄的電介質

● 在相鄰域之間進行連接

● 確保內部和外部爬電距離仍然符合要求

● 電纜連接上提供過

在密集PCB布局中最大限度降低多個 isoPower 器件的輻射

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