在電源設(shè)計(jì)中，安全永遠(yuǎn)是第一位的，在開(kāi)關(guān)電源（Switch Mode Power Supply，簡(jiǎn)稱SMPS）中也是如此。接地可以保護(hù)用戶的人身安全，保證電力設(shè)備的正常運(yùn)行。那么接合適的接地方式是什么呢？常見(jiàn)的接地符號(hào)有哪些？本文將介紹開(kāi)關(guān)電源中的接地問(wèn)題。
接地的定義是什么？
在現(xiàn)代接地概念中，對(duì)于線路工程師來(lái)說(shuō)，這個(gè)術(shù)語(yǔ)的含義通常是“線路電壓的參考點(diǎn)”。對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，它通常是一個(gè)機(jī)柜或機(jī)架。對(duì)于電氣工程師來(lái)說(shuō)，這意味著綠色安全接地線或接地。一個(gè)常見(jiàn)的定義是“接地是電流返回其源頭的低阻抗通道”。注意，要求是“低阻抗”和“路徑”。
有哪些常見(jiàn)的接地符號(hào)？
PE、PGND、fg保護(hù)接地或套管；BGND或DC回流-回流-DC-48V (+24V)電源(電池)；GND -工作地點(diǎn)；DGND -數(shù)字地面；AGND -模擬地面；LGND -防雷接地。
什么是合適的接地方式？
接地有多種方式，包括單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地。而單點(diǎn)接地又分為串聯(lián)單點(diǎn)接地和并聯(lián)單點(diǎn)接地。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)單點(diǎn)接地用于簡(jiǎn)單電路、不同功能模塊之間的接地區(qū)分、低頻(f10MHz)電路時(shí)，應(yīng)采用多點(diǎn)接地或多層板(完整接地平面層)。
為什么需要接地？
接地技術(shù)的引入，原本是為了防止電氣或電子設(shè)備遭受雷擊的一種保護(hù)措施。目的是將雷電產(chǎn)生的雷電流通過(guò)避雷針引入大地，從而起到保護(hù)建筑物的作用。同時(shí)，接地也是保護(hù)人身安全的有效手段。當(dāng)相線由于某種原因(如電線絕緣不良、線路老化等)引起時(shí)。)觸及設(shè)備外殼，設(shè)備外殼會(huì)有危險(xiǎn)電壓，產(chǎn)生的故障電流會(huì)通過(guò)PE線流向大地，從而起到保護(hù)作用。隨著電子通信等數(shù)字領(lǐng)域的發(fā)展，僅僅考慮接地系統(tǒng)的防雷和安全已經(jīng)不能滿足要求。
例如，各種設(shè)備之間的信號(hào)需要一個(gè)“地”作為信號(hào)的參考地。而且隨著電子設(shè)備的復(fù)雜化，信號(hào)頻率越來(lái)越高。因此，在接地設(shè)計(jì)中，必須特別注意信號(hào)之間的相互干擾等電磁兼容問(wèn)題。否則，接地不當(dāng)將嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。最近，高速信號(hào)的信號(hào)回流技術(shù)中也引入了“地”的概念。
模擬地和數(shù)字地為什么要分開(kāi)，怎么分開(kāi)？
模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)都要流回地，因?yàn)閿?shù)字信號(hào)變化很快，從而對(duì)數(shù)字地造成很大的噪聲，而模擬信號(hào)需要一個(gè)干凈的地參考。如果模擬地和數(shù)字地混在一起，噪聲會(huì)影響模擬信號(hào)。
一般來(lái)說(shuō)，模擬地和數(shù)字地要分開(kāi)處理，然后用細(xì)線或單點(diǎn)連接連在一起?？偟南敕ㄊ窃噲D阻擋從數(shù)字本底到模擬本底的噪聲。當(dāng)然，這并不是一個(gè)非常嚴(yán)格的要求。模擬地和數(shù)字地必須分開(kāi)。如果模擬部分附近的數(shù)字地仍然干凈，則可以合并。
單板上的信號(hào)是怎么接地的？
一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)的時(shí)候最好使用就近接地，一個(gè)完整的多層板設(shè)計(jì)之后，普通信號(hào)接地是非常容易的?；驹瓌t是確保布線的連續(xù)性、減少過(guò)孔數(shù)量、靠近接地層或電源層等。
單板的接口設(shè)備如何接地？
有些板卡會(huì)有外部I/O接口，如串行連接器和RJ45連接器等。如果沒(méi)有正確接地，也會(huì)影響正常工作，如網(wǎng)絡(luò)接口互連誤碼、丟包等。，它將成為外部電磁干擾源，將電路板內(nèi)部的噪聲發(fā)送到外部。一般來(lái)說(shuō)，會(huì)單獨(dú)劃分一個(gè)獨(dú)立的接口地，與信號(hào)地的連接采用細(xì)線，可以用0歐姆或者小電阻連接。細(xì)走線可以用來(lái)阻擋從信號(hào)地到接口地的噪聲。同樣，接口地和接口電源的濾波也要認(rèn)真考慮。
有屏蔽層的電纜中屏蔽層如何接地？
屏蔽電纜的屏蔽層應(yīng)連接到單板的接口地，而不是信號(hào)地。這是因?yàn)樾盘?hào)地上有各種各樣的噪聲。如果屏蔽層接信號(hào)地，噪聲電壓會(huì)驅(qū)動(dòng)共模電流沿屏蔽層向外干擾，所以設(shè)計(jì)不合理的電纜一般是電磁干擾的最大噪聲輸出源。
現(xiàn)代人的生活已經(jīng)越來(lái)越離不開(kāi)電子設(shè)備，而電子設(shè)備必須依賴穩(wěn)定安全的電源。開(kāi)關(guān)電源技術(shù)已經(jīng)滲透到各類電子設(shè)備領(lǐng)域。希望大家能在這篇文章中找到自己困惑的問(wèn)題，順利得到解答。
