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開關電源中合適的接地方式是什么?

在電源設計中,安全往往是第 一位的,在開關電源中也是如此,接地能夠保護使用者的人身安全,并且確保電力設備的正常運行,那么在開關電源中合適的接地方式是什么?常見的接地符號又有哪些呢?本文就將對開關電源當中的接地問題進行介紹。

接地的定義是什么?

在現代接地概念中、對于線路工程師來說,該術語的含義通常是“線路電壓的參考點”。對于系統設計師來說,它常常是機柜或機架。對電氣工程師 來說,它是綠色安全地線或接到大地的意思。一個比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗通道”。注意要求 是“低阻抗”和“通路”。

常見的接地符號

PE、PGND、FG-保護地或機殼;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)電源(電池)回流;GND-工作地;DGND-數字地;AGND-模擬地;LGND-防雷保護地。

合適的接地方式是什么?

接地有多種方式,有單點接地,多點接地以及混合類型的接地。而單點接地又分為串聯單點接地和并聯單點接地。一般來說,單點接地用于簡單電路,不同功能模塊之間接地區分,以及低頻(f10MHz)電路時就要采用多點接地或者多層板(完整的地平面層)。

開關電源為什么要接地?

接地技術的引入zui初是為了防止電力或電子等設備遭雷擊而采取的保護性措施,目的是把雷電產生的雷擊電流通過避雷針引入到大地,從而起到保護 建筑物的作用。同時,接地也是保護人身安全的一種有效手段,當某種原因引起的相線(如電線絕緣不 良,線路老化等)和設備外殼碰觸時,設備的外殼就會有危險 電壓產生,由此生成的故障電流就會流經PE線到大地,從而起到保護作用。隨著電子通信和其它數字領域的發展,在接地系統中只考慮防雷和安全已遠遠不能滿足 要求。

舉個例子來說,各個設備之間的信號都需要一個“地”來作為信號的基準參考地。而且隨著電子設備的復雜化,信號頻率越來越高,因此,在接地設 計中,信號之間的互擾等電磁兼容問題必須給予特別關注,否則,接地不當就會嚴重影響系統運行的可靠性和穩定性。zui近,高速信號的信號回流技術中也引入了 “地”的概念。

為什么要將模擬地和數字地分開,如何分開?

模擬信號和數字信號都要回流到地,因為數字信號變化速度快,從而在數字地上引起的噪聲就會很大,而模擬信號是需要一個干凈的地參考工作的。如果模擬地和數字地混在一起,噪聲就會影響到模擬信號。

一般來說,模擬地和數字地要分開處理,然后通過細的走線連在一起,或者單點接在一起??偟乃枷胧潜M量阻隔數字地上的噪聲竄到模擬地上。當然這也不是非常嚴格的要求模擬地和數字地必須分開,如果模擬部分附近的數字地還是很干凈的話可以合在一起。

單板上的信號如何接地?

在一般情況下,進行設計時zui好采用就近接地,并且在有了完整的多層板設計之后,再對普通信號進行接地就非常容易了,基本原則是保證走線的連續性,減少過孔數量,靠近地平面或者電源平面等等。

單板的接口器件如何接地?

有些單板會有對外的輸入輸出接口,比如串口連接器,網口RJ45連接器等等,如果對它們的接地沒有做好的話也會影響到正常工作,例如網口互 連有誤碼,丟包等,并且會成為對外的電磁干擾源,把板內的噪聲向外發送。一般來說會單獨分割出一塊獨立的接口地,與信號地的連接采用細的走線連接,可以串 上0歐姆或者小阻值的電阻。細的走線可以用來阻隔信號地上噪音過到接口地上來。同樣的,對接口地和接口電源的濾波也要認真考慮。

帶屏蔽層的電纜線中屏蔽層如何接地?

屏蔽電纜的屏蔽層都要接到單板的接口地上,而不是信號地上,這是因為信號地上有各種的噪聲,如果屏蔽層接到了信號地上,噪聲電壓會驅動共模電流沿屏蔽層向外干擾,所以設計不合理的電纜線一般都是電磁干擾的zui大噪聲輸出源。

現代人們的生活已經越來越離不開電子設備,而電子設備都必須依賴穩定安全的電源。開關電源技術已經滲透到各種電子設備領域,希望大家都能在本篇文章當中找到自己目前正在困惑的問題,并順利得到解答。

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