【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的頻率范圍內切換相對較大的電 流。在這些高頻率下工作可能會(huì )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 器件的輻射控制建議提供了最大限度降低輻射的電路和布局指南。實(shí)踐證明,通過(guò)電路優(yōu)化(降低負載電流和電源電壓)和使用跨隔離柵拼接電容(通 過(guò)PCB內層電容實(shí)現),可把峰值輻射降低25 dB以上。
倘若設計中具有多個(gè)isoPower 器件并且布局非常密集,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(lèi)情況提供 一些一般指導原則。
由于內層拼接電容能夠構建低電感結構,因此最具優(yōu)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(shí)可行,同時(shí)盡可能多的交疊電源層和接地層(參考層)。圖1為一個(gè)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??缭礁綦x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 形成理想的拼接電容。通過(guò)多層PCB堆疊可形成多個(gè)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(zhì) 材料的厚度。
另一個(gè)布局技巧就是交疊相鄰的 isoPower 通道的各層。圖2顯示了一個(gè)具有四條相鄰通道的示例。

圖2.具有交疊拼接電容的四個(gè)相鄰通道
本示例中,每個(gè)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(gè)isoPower 器件可增加電 容以及相鄰隔離區連接的情況。

圖3.具有交疊拼接電容的四個(gè)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(guò)濾,從而 減少可能產(chǎn)生輻射的天線(xiàn)效應。
小結:
● 最大程度降低每個(gè)通道的電源要求
● 在多個(gè)PCB層上構建拼接
● 采用盡可能多的PCB層切實(shí)可行
● 在各參考層間使用最薄的電介質(zhì)
● 在相鄰域之間進(jìn)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(guò)
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