ฉันควรแยกพื้นที่ของตัวแปลง DC / DC ที่แยกได้หรือไม่


23

หากฉันใช้ตัวแปลง DC / DC แบบแยกเมื่อออกแบบ PCB ฉันควรแยกพื้นของอินพุตและกราวด์ของเอาต์พุตดังที่แสดงด้านล่างหรือไม่

แยก DC / DC

ฉันไม่เคยแยกบริเวณ (ยกเว้น AGND และ DGND) แต่มักจะใช้ระนาบกราวด์เดียวสำหรับสนามอินพุตและเอาต์พุตของตัวแปลง DC / DC ดังที่แสดงด้านล่าง:

ไม่โดดเดี่ยว

ไม่แนะนำวิธีนี้หรือไม่? และเมื่อไหร่แนะนำให้ใช้ตัวแยก DC / DC และเมื่อไม่

ขอบคุณ


บ่อยครั้งที่ตัวเลือกการออกแบบเพียงอย่างเดียวคือโมดูลแบบแยกได้แม้ว่าการแยกจะไม่เกี่ยวข้อง ดังนั้นสิ่งนี้นำไปสู่คำถามที่ถูกต้องเกี่ยวกับสิ่งที่ทอพอโลยีพื้นดินที่เหมาะสมที่สุด
Michael L Anderson

ฉันได้ออกแบบด้วยอุปกรณ์สลับ DC / DC ที่แยกได้และคุณไม่ควรเชื่อมต่อสายดินกับสายไฟ อย่างไรก็ตามการวางตัวเก็บประจุเพื่อเชื่อมต่อระหว่างสองบริเวณช่วยลดปัญหาเสียงรบกวนเนื่องจากรูปแบบที่ไม่เหมาะสม
lucas92

คำตอบ:


16

หากคุณต้องการเชื่อมต่อทั้งสองบริเวณมันไม่มีประโยชน์ที่จะมีตัวแปลงแยกต่างหากในตอนแรก มันจะเหมือนกับแรงดันไฟฟ้าสองตัวที่วงจรเดียวกันเช่น +5 V สำหรับตรรกะและ +12 V สำหรับรีเลย์หรืออะไรทำนองนั้น แหล่งจ่ายไฟทั้งสองอาจใช้พื้นที่ของตนร่วมกันได้ แต่วิธีการที่พวกเขาไม่ได้ถูกแยกออกแม้ว่าจะเป็นอย่างอื่นเช่นแบตเตอรี่ก็ตาม

การแยกมักจะเป็นเพราะเหตุผลด้านความปลอดภัยหรือเพื่อหลีกเลี่ยงการวนซ้ำพื้นดินเช่น Tony พูดว่า เหตุผลหนึ่งที่ใช้ตัวแปลงแบบแยกอาจจะมีเอาต์พุตแบบลอยเพื่อให้คุณสามารถอ้างอิงได้ทุกวิธีที่คุณต้องการ หากเป็นตัวแปลง 5 V / 5V การเชื่อมต่อ Vout กับกราวด์อินพุทจะให้ -5 V ที่กราวด์เอาต์พุต

ดังนั้นหากคุณมีเหตุผลที่ดีที่จะต้องแยกจากกันอย่าเชื่อมต่อบริเวณนั้น


8

คำตอบขึ้นอยู่กับว่าจะใช้กำลังไฟฟ้ากระแสตรงขาออก ตัวอย่างเช่นมันจะใช้เซ็นเซอร์ที่ขี่แรงดันไฟฟ้าของสายไฟหรือไม่? จำเป็นต้องถูกแยกออกเพื่อหลีกเลี่ยงการวนลูปกราวด์ด้วยอุปกรณ์ภายนอกหรือไม่? จำเป็นต้องแยกออกหรือไม่เพื่อให้สามารถใช้งานฉนวนได้อย่างเต็มที่โดยมีการรั่วซึมสู่พื้นดินน้อยที่สุดอย่างเช่นในกรณีที่อุปกรณ์ทางการแพทย์เชื่อมต่อกับผู้ป่วยหรือไม่?

หากคุณต้องการแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่แตกต่างกันในวงจรอ้างอิงภาคพื้นเดียวกันแหล่งจ่ายที่แยกได้นั้นมากเกินไป ในกรณีที่คุณผูกทั้งสองบริเวณเข้าด้วยกันเพื่อสร้างอุปทานที่ไม่แยก


2

มีเหตุผลหลายประการสำหรับการแยกและพื้นดินทั่วไปใน DC-DC ปัญหาคือการแลกเปลี่ยน แต่มีแนวโน้มที่จะเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้นเล็กน้อยกับขดลวดแยกคู่และส่วนแม่เหล็กแผล ดังนั้นเหตุผลจำเป็นต้องปรับค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม

นอกจากเหตุผลของแลงเพื่อ;

a) หลีกเลี่ยงลูปกราวด์ภายนอก

b) ให้การป้องกันเพิ่มเติมต่อการรั่วไหลในอุปกรณ์ความปลอดภัยของผู้ป่วยที่ผ่านการรับรองทางการแพทย์

c) การจัดหาโซลูชันทั่วไปสำหรับ V + หรือ V-out
- มักถูกอ้างถึงเป็นเอาต์พุตกลับด้าน แต่มีตัวเลือกในการเชื่อมต่อกราวด์กับ + หรือ - เอาต์พุต

ด้านล่างเป็นแบบที่สองที่ลอยอยู่มีแนวโน้มที่จะมีสัญญาณรบกวน CM สูงโดยไม่มีความต้านทานต่ำพวกมันมีแนวโน้มที่จะทำให้ EMC ออกไปสู่วงจรไมโครโฟนที่มีอัตราขยายสูงด้วย CMMR ที่ไม่ดีเพราะการรั่วไหลของการแยกจะทำงาน การเชื่อมโยงการสร้างปัญหากับอินพุตโทรศัพท์และอุปกรณ์ต่อพ่วงแบบอะนาล็อกอื่น ๆ ในบางกรณี นี่คือการออกแบบที่เฉพาะเจาะจงและไม่ทั้งหมดในคณะกรรมการของ DC-DC converter


5
เหตุผลของคุณ A และ B ไม่ได้เพิ่มเติมนอกเหนือจากของฉันพวกเขาเป็นเหตุผลที่สองและสามของฉันคำต่อคำที่ค่อนข้างสวย
Olin Lathrop
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.