GROUNDS接地、GROUNDING接地和EARTH接地
不,這篇文章不是關(guān)于園藝的!地面和地球被很好地利用,對不同的人來說意味著不同的東西,就像電子用戶和電子用戶在東西方可能有所不同一樣。
在進(jìn)行電子設(shè)計時,接地、接地和底盤是重要的概念。這三種情況都意味著理論上的零伏特,但這并不總是真的,甚至不可能。在符號的使用上也有區(qū)別,下面所示是最被接受的符號。
接地:接地系統(tǒng)將運行到行星的點,3研發(fā)插在電源插座上,用銅棒錘入土壤,或連接水管(最好是銅)。依賴良好接地的地方(電話交換機、無線電臺、發(fā)電站)通常在系統(tǒng)下方埋有大面積的銅網(wǎng)或銅板,或在****機的情況下,埋在系統(tǒng)下的輻射狀物。防雷不僅需要良好的接地條件,而且要求有足夠的載流能力。
底盤接地:在計算機或收音機等系統(tǒng)中,將公共0V點接地是不切實際的,因此這些點連接到主系統(tǒng)的機箱、外殼或機架上。理想是一個共同點??赡艽嬖陔姄粑kU的系統(tǒng),例如水壺或烤面包機,應(yīng)將此底盤連接至電源接地。這意味著,如果發(fā)生故障或斷開的帶電線路接觸到外殼,它將被分流到接地上,并有望使斷路器跳閘。
虛擬地面:這是電路上的一個點,例如,-ve引腳上的反向運算放大器。它不能用作接地,但其行為類似于接地點。
浮地:在電源通過變壓器與電源隔離的系統(tǒng)中,或者設(shè)備是便攜式的,并且使用自己的電池,例如手機,電路中當(dāng)然有接地。這些被稱為浮動。電源供電的設(shè)備,如吹風(fēng)機,從一個雙針插頭出來,也是浮動的地面。
信號接地:在像放大器這樣的電子系統(tǒng)中,有許多部件要連接到零伏。因為系統(tǒng)可能會有很大的放大,在某些地方,大電流、小電壓會在地面軌道上產(chǎn)生,從而引起振蕩。在射頻系統(tǒng)中,一個接地平面或PCB一側(cè)的大面積銅可以幫助彼此屏蔽部件。
在下面的電路中,兩個9V電池串聯(lián)在一起,公共點連接起來形成一個接地。這有效地創(chuàng)造了一個雙電源軌道,在那里需要一個運算放大器。
我們希望所有的地和地都處于理論上的零電壓,但這并不完全正確。
例如,在船上,不同甲板或不同部位的“接地”之間可能存在數(shù)十伏的電位差。類似的問題也發(fā)生在飛機表面,它們以超高速穿過地球磁場,產(chǎn)生類似發(fā)電機的電壓,在接地點之間產(chǎn)生微小差異。
導(dǎo)體、電線、接頭,甚至土壤本身都有有限的阻抗,當(dāng)電流流動時,電壓由歐姆定律V=I x R產(chǎn)生。船上使用長延長電纜的人注意到他工作的甲板和延長電纜上的接地之間存在明顯的電壓。
在音頻或高速數(shù)字系統(tǒng)中,如果存在磁場,由多個PCB軌道或連接線路形成的任何回路都將充當(dāng)變壓器上的一個匝。這在電源線或變壓器的存在中非常明顯。
在可能的情況下,設(shè)計師盡量避免回路和多個接地回路,并將所有接地點恢復(fù)到一個公共點,這通常是電源進(jìn)入的點,或者主平滑/去耦電容器連接到底盤上。
在具有高增益的系統(tǒng)中,例如放大器,接地線路中會出現(xiàn)大電流。重要的是要看到這些理由不是與輸入級串聯(lián)的。否則,振蕩是不可避免的。輸入級和輸出級只能在一個公共“星”點相交。
接地回路接地回路是一個問題,當(dāng)連接系統(tǒng)與他們自己的主電源和一些長度的連接在一個高增益系統(tǒng)。
例如,混音臺與PA系統(tǒng)相連,每個系統(tǒng)都有自己的主電源。連接它們的屏蔽電纜上的屏蔽層與主接地形成環(huán)回。可能會出現(xiàn)嚴(yán)重的嗡嗡聲問題。可能有人在一端接地,比如有人拿著麥克風(fēng)或吉他。因此,簡單地斷開主管道的接地是不允許的。
這是另一個例子。在三相供電系統(tǒng)中,當(dāng)各相負(fù)載平衡時,中性點電位應(yīng)為零。這種情況很少發(fā)生。一個相位上的大電流會導(dǎo)致中性點“浮動”,導(dǎo)致其他相位上的電壓波動。因此,中性點接地時,應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)接地棒等接地方式。
在許多國家,中性點也在用戶的電源入口點接地。
漏電繼電器這是一個有兩個相反方向線圈繞組的繼電器。帶電和中性線通過這些繞組饋送給耗電元件。因為輸出電流和輸入電流是相同的,所以繼電器線圈中沒有磁通,它不工作。
然而,在漏電故障的情況下,生命和大地之間的某物/某人被連接起來,返回的電流會變小,因為它現(xiàn)在流向地面,繼電器將工作,斷開電源。
請注意,如果您將自己連接到生命和中性點,同時與大地絕緣(橡膠鞋),則漏電繼電器無法保護(hù)您。在這種情況下,漏電繼電器認(rèn)為你是一個燈泡,會讓你點亮!
例如,許多電子元件,如MOSFET和CMOS,在搬運和運輸過程中可能會損壞。裝配工通常通過手腕或踝帶或部分導(dǎo)電的地板墊(碳浸漬)與地面相連。注意腕帶和踝帶必須通過1米電阻接地,以防意外接觸電源時觸電。
無線電設(shè)備是個特例。從接地點到信號接地的導(dǎo)線/導(dǎo)線的長度可能具有足夠的電感,以呈現(xiàn)比預(yù)期更高的阻抗。更糟糕的是,除了它的電感之外,它還有對真實地面的電容。它也可能成為并聯(lián)諧振,現(xiàn)在完全與地面斷開了電。
必須格外小心,避免軌道長度是?波長的倍數(shù),因為這些軌道現(xiàn)在可能開始輻射。1/8更好。所以如果波長是300/f,單位是兆赫,那應(yīng)該是3GHz。如果波長是1/10米或100毫米,?是25毫米,那么在布線中是一種真正的可能性。
對于高層建筑,防雷系統(tǒng)也會出現(xiàn)射頻類型的問題。即使攜帶大量電流,因此,低電阻銅線/銅帶,閃電的上升時間也非常高,表現(xiàn)為射頻脈沖。長導(dǎo)線的電感會使導(dǎo)線上產(chǎn)生大量的電壓。
底盤與車門連接帶 | 良好的PCB接地布局 |
接地和接地是非常有趣和重要的概念和嚴(yán)格的規(guī)則,需要遵守安全和功能的原因。
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