原创 【博客大赛】说说开关电源中关于“地”的思考的那些事儿

关于“地”的思考

理想地线：

理想地线应是一个零电位、零阻抗的物理实体

 实际的布线中，地线在PCB上，本身会有阻抗成分，又有分布电容、电感构成的电抗成分；

根据欧姆定律，有电流通过就会产生压降

 地线跟源(电源、信号源)构成回路，此回路的电场会感应出外部电磁场的RF电流，即常说的“噪声”，从而引起EMI问题

开关电源中地的分类：

Ⅰ、交流地：

交流电的零线，这种地通常是产生噪声的地，应与大地区别开

Ⅱ、直流地：

直流电路“地”，零电位参考点

Ⅲ、模拟地：

是各种模拟量信号的零电位

Ⅳ、数字地：

也叫逻辑地，是数字电路各种开关量（数字量）信号的零电位

Ⅴ、热地：

指变压器初级地，跟电网不隔离 ，带电

Ⅵ、冷地：

指变压器次级地，跟电网隔离 ，不带电

Ⅶ、功率地：

大电流网络器件、功率电子与磁性器件的零电位参考点

Ⅷ、信号地：

一般指传感变化信号的地线

Ⅸ、安全地：

提供大地接地点的回路，可防止触电危险

Ⅹ、屏蔽地：

为互联的电缆与主要机架提供0V参考或电磁屏蔽，防止静电感应和磁场感应

Ⅺ、系统地：

整个系统模拟、数字信号公共参考点

Ⅻ、浮地：

将电路中某条支路作为0V参考而不接地

接地方式：

1、单点接地

� 指所有电路的地线接到公共地线的同一点，以减少地回路之间的相互干扰。

� 可以防止不同子系统中的电流与RF电流，经过同样的返回路径，从而避免造成相互之间的共模噪声耦合。

� 根据不同系统的特点，可以选择串联单点接地与并联单点接地。

A:单点串联接地:指所有的器件的地都连接到地总线上，然后通过总线连接到地汇接点

存在着相互的共阻抗干扰：

VA = Ia(RA+wLA) + (Ia+Ib+Ic)(R1+wL1)

VB = Ib(RB+wLB) + (Ia+Ib+Ic)(R1+wL1)+ (Ib+Ic)(R2+wL2)

VC = Ic(RC+wLC) + (Ia+Ib+Ic)(R1+wL1)+ (Ib+Ic)(R2+wL2)

优点：

分布传输的阻抗极小布线简单，美观

� 缺点:

不适合于高频电路（f≥1MHz）

不适合于多个功率回路电路

各子系统之间存在着共阻抗干扰

由于对地分布电容的影响，会产生并联谐振现象，大大增加地线的阻抗

单点并联接地:指所有的器件的地直接接到地汇接点，不共用地总线

优点：

可以防止系统内各模块之间的共阻抗干扰

� 缺点:

不适合于高频电路（f≥1MHz）

会受到并联谐振的影响

由于各自的地线较长，地回路阻抗不同，会加剧地噪声的影响，引起RF问题

多点接地：指系统内各部分电路就近接地