数字隔离器为何采用隔离式DC-DC转换器

集成隔离电源isoPower®的iCoupler®数字隔离器采用隔离式DC-DC转换器，能够在125 MHz至200 MHz的频率范围内切换相对较大的电流。在这些高频率下工作可能会增加对电磁辐射和传导噪声的担心。

虽然，咱们官网上的应用笔记《isoPower器件的辐射控制建议》提供了最大限度降低辐射的电路和布局指南。实践证明，通过电路优化（降低负载电流和电源电压）和使用跨隔离栅拼接电容（通过PCB内层电容实现），可把峰值辐射降低25 dB以上。

但是，倘若设计中具有多个isoPower器件并且布局非常密集，情况又将如何？ 是否仍然能够明显降低辐射？ 这里，我们将针对此类情况提供一些一般指导原则。

由于内层拼接电容能够构建低电感结构，因此最具优势。在整体PCB区域受限的情况下，采用多层PCB就是很好的方式。采用尽可能多的层数切实可行，同时尽可能多的交叠电源层和接地层（参考层）。图1为一个堆叠示例。

图1.PCB层堆叠示例

埋层（原边3、4层，副边2至5层）可承载电力和接地电流。跨越隔离栅的交叠（例如原边上的第4层GND和副边上的第3层 V Iso）可形成理想的拼接电容。通过多层PCB堆叠可形成多个交叠，从而提高整体电容。为使电容最大，还必须减小参考层之间PCB电介质材料的厚度。

另一个布局技巧就是交叠相邻的isoPower通道的各层。图2显示了一个具有四条相邻通道的示例。

图2.具有交叠拼接电容的四个相邻通道

本示例中，每个输出域与其他域隔离，但是我们仍能利用一些交叠电容。图3显示了这种堆叠，可看到每个isoPower器件可增加电容以及相邻隔离区连接的情况。

图3.具有交叠拼接电容的四个相邻通道

必须确保内部和外部间隙要求符合最终应用。还可使用铁氧体磁珠在任意电缆连接上提供过滤，从而减少可能产生辐射的天线效应。

总结

如何在密集PCB布局中，最大限度降低多个isoPower器件的辐射？请参考以下几个要点:

• 最大程度降低每个通道的电源要求

• 在多个PCB层上构建拼接

• 采用尽可能多的PCB层切实可行

• 在各参考层间使用最薄的电介质

• 在相邻域之间进行连接

• 确保内部和外部爬电距离仍然符合要求

• 电缆连接上提供过滤