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嘉峪检测网 2024-12-29 18:55
外壳PE与功能地Gnd二者怎么接?直连、完全断开、跨个Y电容、跨个CY//R(1M)、只跨个R(1M),五种方案都是对的,不过是各有各的目的和用途。就好像家里来客,你递上茶水、笤帚、拖鞋、名片、水果,包子,哪一种你都可能是对的,取决于客人的最核心需求是什么。
接地的核心知识点是3个:地电容特性、高频接地、单点串并联。
1)地电容特性
地,到底是个什么?别听书上说的,全是云山雾罩,他们都是生怕你听不迷糊。我简单总结地就当个大电容的一个极板看待即可,极板的另一端可以是任何一个导电的东西,甚至可以是火星月亮。有兴趣做个实验,把一个浮地的电路的Gnd,测一下地线纹波,然后找一块大金属板,接到Gnd上且金属板悬浮着,再测地线纹波,看纹波是否会变小。这个实验能否说明把地当成电容看?虽然没有任何的参考文献可以提供,它就是我瞎编的一个名词儿。
按这个设计电路,就是能清晰地帮助快速找到方案。电容的计算公式U=Q/C,推理得出ΔU=ΔQ/C,试想C如果足够大,即便ΔQ有一定的值,ΔU是不是也趋近于0?所以,设计上要尽可能的制造一个较大的地电容,PE、外壳(浮地)、电源Gnd、电池Gnd,都在电路中充当这个角色,当然最好的是PE,壳飞在天上的时候PE没法用,这时候浮地机壳就是在现有条件下我们能找到的最大的地电容。
2)高频接地
金属导体之间的连接,因为趋肤效应的存在,点连接线连接的节点和通路上,就会有走线电感,等于高频泄放到地上有了个阻碍高频噪声的东西,不论是Gnd之间、Gnd-PE、Gnd-壳之间,都会因为这个电感而导致Gnd上难泄放干净了或者出现了地电位差。全力消除这个走线电感使高频接地阻抗Rf=wL越小越好。等于是把所有的地电容连成一大片,抱团取暖,哪片河沟那突然灌进一坨水,大家一起消化它,水平面是不是也能比较稳一点。
3)单点串并联
单点串并联是一种接地结构问题(如图示意)。类比说明一下,加入A是包子铺、B是理发店,两家都排废水,水井很厉害多少水来了都可以快速排掉。
左图结构中A排水量多的时候,把A到井的管路堵了,B排水不畅,B门口的水位是不是就高?A在忽快忽慢忽多忽少的波动的时候,B的水位是不是就随着A的排水量波动而波动。
改成如右图的接法,井在中间,A无论排水多少快慢,井直接拦住了,只是A自己的问题,B这边随便排,B门口的水位是不是就没A排水两波动的影响了?
推理回来,如果井是电源Gnd大容性,A是功率电路,B是模拟电路,单点串联接地时A的电流波动会影响到模拟电路的Gnd电位了,测量精度还会好吗?如果B是数字控制电路,signal-Gnd的压差构成了信号质量,Gnd波动了,信号质量能好吗?
所以,接地的位置很关键,它影响了回流路径,形成了某两块电路的单点串联问题,干扰就形成了。
来源:航科电子可靠性