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開關(guān)電源中的各種“地”是什么意思?

GLeX_murata_eet ? 來源:村田中文技術(shù)社區(qū) ? 作者:村田中文技術(shù)社區(qū) ? 2021-04-16 11:30 ? 次閱讀

“地”是電子技術(shù)中一個非常重要的概念,在PCB設(shè)計過程中,我們會遇到各種各樣的地,比如數(shù)字地、模擬地、信號地等。本文,我們不妨就來了解下開關(guān)電源中的各種“地”。

“地”的概念

“地”的經(jīng)典定義是“作為電路或系統(tǒng)基準的等電位點或平面”。

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“地”的符號

理想中,地線應(yīng)是一個零電位、零阻抗的物理實體。而實際的布線中,地線在PCB上,本身會有阻抗成分,又有分布電容、電感構(gòu)成的電抗成分。此外,地線根源(電源、信號源)構(gòu)成回路,此回路的電場會感應(yīng)出外部電磁場的RF電流,即常說的“噪聲”,從而引起EMI問題。

開關(guān)電源實際布線過程中關(guān)于“地”的考慮

【總則】

根據(jù)實際應(yīng)用,先分清楚地線的種類,然后選擇不同的接地方式。

不論何種接地方式,都須遵守“低阻抗,低噪聲”的原則。

開關(guān)電源中“地”的分類

1、直流地

直流電路“地”,零電位參考點。

2、交流地

交流電的零線,這種地通常是產(chǎn)生噪聲的地,應(yīng)與大地區(qū)別開。

3、模擬地

各種模擬量信號的零電位。

4、數(shù)字地

也叫邏輯地,是數(shù)字電路各種開關(guān)量(數(shù)字量)信號的零電位。

5、熱地

開關(guān)電源無需使用工頻變壓器,其開關(guān)電路的“地”和市電電網(wǎng)有關(guān),即所謂的“熱地”,它是帶電的。

6、冷地

由于開關(guān)電源的高頻變壓器將輸入、輸出端隔離;又由于其反饋電路常用光電耦合器,既能傳送反饋信號,又將雙方的“地”隔離;所以輸出端的地稱之為“冷地”,它不帶電。

7、功率地

大電流網(wǎng)絡(luò)器件、功率電子與磁性器件的零電位參考點。

8、信號地

一般指傳感變化信號的地線。

9、安全地

提供大地接地點的回路,可防止觸電危險。

10、屏蔽地

為互聯(lián)的電纜與主要機架提供0V參考或電磁屏蔽,防止靜電感應(yīng)和磁場感應(yīng)。

11、系統(tǒng)地

整個系統(tǒng)模擬、數(shù)字信號公共參考點。

12、浮地

將電路中某條支路作為0V參考而不接地。

接“地”的方式

1、單點接地

指所有電路的地線接到公共地線的同一點,以減少地回路之間的相互干擾。

可以防止不同子系統(tǒng)中的電流與RF電流,經(jīng)過同樣的返回路徑,從而避免造成相互之間 的共模噪聲耦合

根據(jù)不同系統(tǒng)的特點,可以選擇串聯(lián)單點接地與并聯(lián)單點接地。

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2、多點接地

指系統(tǒng)內(nèi)各部分電路就近接地。

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3、混合接地

結(jié)合了單點接地和多點接地的綜合應(yīng)用,一般是在單點接地的基礎(chǔ)上再通過一些電感或電容多點接地,它是利用電感、電容器件在不同頻率下有不同阻抗的特性,使地線系統(tǒng)在不同的頻率下具有不同的接地結(jié)構(gòu),主要適用于工作在混合頻率下的電路系統(tǒng)。

要注意分清楚模擬電路的地與數(shù)字電路的地,以及他們的最佳公共連接點。

提醒:在低頻電路中,信號的工作頻率小于1MHz,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大,因而應(yīng)采用單點接地。當(dāng)信號工作頻率大于10MHz時,地線阻抗變得很大,此時應(yīng)盡量降低地線阻抗,應(yīng)采用就近多點接地。當(dāng)工作頻率在1~10MHz之間時,如果采用單點接地,其地線長度不得超過波長的1/20,否則應(yīng)采用多點接地方式。

原文標(biāo)題:【干貨分享】了解開關(guān)電源中的那些“地”

文章出處:【微信公眾號:村田中文技術(shù)社區(qū)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

責(zé)任編輯:haq

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