開(kāi)關(guān)電源中“地”的概念

“地”是電子技術(shù)中一個(gè)非常重要的概念，在PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們會(huì)遇到各種各樣的地，比如數(shù)字地、模擬地、信號(hào)地等。本文，我們不妨就來(lái)了解下開(kāi)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(zhǔn)的等電位點(diǎn)或平面”。

“地”的符號(hào)

理想中，地線應(yīng)是一個(gè)零電位、零阻抗的物理實(shí)體。而實(shí)際的布線中，地線在PCB上，本身會(huì)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(hào)源)構(gòu)成回路，此回路的電場(chǎng)會(huì)感應(yīng)出外部電磁場(chǎng)的RF電流，即常說(shuō)的“噪聲”，從而引起EMI問(wèn)題。

開(kāi)關(guān)電源實(shí)際布線過(guò)程中關(guān)于“地”的考慮

【總則】

根據(jù)實(shí)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(kāi)關(guān)電源中“地”的分類

1、直流地

直流電路“地”，零電位參考點(diǎn)。

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(kāi)。

3、模擬地

各種模擬量信號(hào)的零電位。

4、數(shù)字地

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

5、熱地

開(kāi)關(guān)電源無(wú)需使用工頻變壓器，其開(kāi)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(kāi)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(hào)，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(diǎn)。

8、信號(hào)地

一般指?jìng)鞲凶兓盘?hào)的地線。

9、安全地

提供大地接地點(diǎn)的回路，可防止觸電危險(xiǎn)。

10、屏蔽地

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

11、系統(tǒng)地

整個(gè)系統(tǒng)模擬、數(shù)字信號(hào)公共參考點(diǎn)。

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(diǎn)接地

指所有電路的地線接到公共地線的同一點(diǎn)，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(guò)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(diǎn)，可以選擇串聯(lián)單點(diǎn)接地與并聯(lián)單點(diǎn)接地。

2、多點(diǎn)接地

指系統(tǒng)內(nèi)各部分電路就近接地。

3、混合接地

結(jié)合了單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地的綜合應(yīng)用，一般是在單點(diǎn)接地的基礎(chǔ)上再通過(guò)一些電感或電容多點(diǎn)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(diǎn)。

提醒：在低頻電路中，信號(hào)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(duì)干擾影響較大，因而應(yīng)采用單點(diǎn)接地。當(dāng)信號(hào)工作頻率大于10MHz時(shí)，地線阻抗變得很大，此時(shí)應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)采用就近多點(diǎn)接地。當(dāng)工作頻率在1～10MHz之間時(shí)，如果采用單點(diǎn)接地，其地線長(zhǎng)度不得超過(guò)波長(zhǎng)的1/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地方式?！?/p>