<p><strong>“地”的概念 </strong></p>
<p>Ⅰ、定义 </p>
<p>作为电路或系统基准的等电位点或平面</p>
<p>Ⅱ、符号 </p>
<img alt="符号 " data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="6007c1d4-f0e9-477c-9ef4-cfd70fa7e834" src="/sites/default/files/inline-images/1_14.png" />
<p>Ⅲ、作用 </p>
<p>不同种类的接地作用各异 </p>
<p>Ⅳ、关于“ 地”的思考</p>
<ul>
<li>理想地线应是一个零电位、零阻抗的物理实体 </li>
<li>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 </li>
<li>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 </li>
</ul>
<p>开关电源中地的分类 </p>
<ul>
<li>交流地 </li>
<li>直流地</li>
<li>模拟地</li>
<li>数字地 </li>
<li>热地 </li>
<li>冷地</li>
<li>功率地</li>
<li>信号地 </li>
<li>安全地</li>
<li>屏蔽地 </li>
<li>系统地 </li>
<li>浮地</li>
</ul>
<p>Ⅰ、交流地： </p>
<p>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</p>
<p>Ⅱ、直流地</p>
<p>直流电路“地”，零电位参考点 </p>
<p>Ⅲ、模拟地： </p>
<p>是各种模拟量信号的零电位</p>
<p>Ⅳ、数字地： </p>
<p>也叫逻辑地，是数字电路各种开关量（数字量）信号的零电位</p>
<p>Ⅴ、热地：</p>
<p>指变压器初级地，跟电网不隔离 ，带电</p>
<p>Ⅵ、冷地：</p>
<p>指变压器次级地，跟电网隔离 ，不带电</p>
<p>Ⅶ、功率地： </p>
<p>大电流网络器件、功率电子与磁性器件的零电位参考点</p>
<p>Ⅷ、信号地： </p>
<p>一般指传感变化信号的地线</p>
<p>Ⅸ、安全地： </p>
<p>提供大地接地点的回路，可防止触电危险</p>
<p>Ⅹ、屏蔽地 ： </p>
<p>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</p>
<p>Ⅺ、系统地： </p>
<p>整个系统模拟、数字信号公共参考点</p>
<p>Ⅻ、浮地：</p>
<p>将电路中某条支路作为0V参考而不接地</p>
<ul>
<li>接地的方式 </li>
<li>单点接地</li>
<li>多点接地</li>
<li>混合接地</li>
<li>接地选取的原则</li>
</ul>
<p>Ⅰ、单点接地</p>
<ul>
<li>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。 </li>
<li>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。</li>
<li>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。</li>
</ul>
<p>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 </p>
<img alt="单点串联接地" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="78dedfbb-88a3-4fa8-9b49-65269412dbee" src="/sites/default/files/inline-images/2_11.png" />
<ul>
<li>存在着相互的共阻抗干扰：</li>
</ul>
<img alt="存在着相互的共阻抗干扰" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="eef53af3-79a1-4a8a-b491-dc36b81f14ce" src="/sites/default/files/inline-images/3_12.png" />
<ul>
<li>优点： </li>
</ul>
<p>分布传输的阻抗极小</p>
<p>布线简单，美观 </p>
<ul>
<li>缺点：</li>
</ul>
<p>不适合于高频电路（f≥1MHz）</p>
<p>不适合于多个功率回路电路</p>
<p>各子系统之间存在着共阻抗干扰</p>
<p>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 </p>
<p>B、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 </p>
<img alt="单点并联接地" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="dad31dc3-8e8e-40a6-afae-9694e796ab5a" src="/sites/default/files/inline-images/4_10.png" />
<ul>
<li>优点： </li>
</ul>
<p>可以防止系统内各模块之间的共阻抗干扰</p>
<ul>
<li>缺点：</li>
</ul>
<p>不适合于高频电路（f≥1MHz）</p>
<p>会受到并联谐振的影响 </p>
<p>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</p>
<p>Ⅱ、多点接地</p>
<p>指系统内各部分电路就近接地 </p>
<img alt="指系统内各部分电路就近接地 " data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="4b2d527e-517e-487e-9bef-5bc9a1defd22" src="/sites/default/files/inline-images/5_5.png" />
<ul>
<li>优点： </li>
</ul>
<p>多根导线并联能够降低接地导体的总电感</p>
<p>能够提供较低的接地阻抗 </p>
<ul>
<li>缺点：</li>
</ul>
<p>每根接地线的长度小于信号波长的1/20</p>
<p>多点接地可能会导致设备内部形成许多接地 环路，从而降低设备对外界电磁场的抵御能力</p>
<p>不同的模块、设备之间组网时，地线回路容 易导致EMI问题 </p>
<p>Ⅲ、混合接地 </p>
<ul>
<li>结合了单点接地和多点接地的综合应用，一 般是在单点接地的基础上再通过一些电感或 电容多点接地，它是利用电感、电容器件在 不同频率下有不同阻抗的特性，使地线系统 在不同的频率下具有不同的接地结构，主要 适用于工作在混合频率下的电路系统。 </li>
<li>要注意分清楚模拟电路的地与数字电路的 地，以及他们的最佳公共连接点。</li>
</ul>
<p>Ⅳ、接地的一般选取原则 </p>
<ul>
<li>以最高频率（对应波长为λ）为考虑对象， 当传输线的长度 L>λ，则视为高频电路，反 之，则视为低频电路。</li>
</ul>
<p>（1）低频电路(<1MHz)，建议采用单点接地；</p>
<p>（2）高频电路(>10MHz)，建议采用多点接地；</p>
<p>（3）高、低频混合电路，采用混合接地。 </p>
<p>开关电源实际布线过程中关于“地”的考虑</p>
<p>总则：</p>
<ul>
<li>根据实际应用,先分清楚地线的种类, 然后选择不同的接地方式</li>
<li>不论何种接地方式，都须遵守“低阻 抗，低噪声”的原则</li>
</ul>
<p>基本电路拓扑环路： </p>
<img alt="基本电路拓扑环路" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="e75b77e4-7811-44e0-ad21-04300cd1824e" src="/sites/default/files/inline-images/6_7.png" /><img alt="dianlu" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="b24c5756-8f36-48f9-bd86-5718c3ad47f6" src="/sites/default/files/inline-images/7_7.png" /><img alt="电路" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="54620b4b-56d0-4379-a340-00df765c0d54" src="/sites/default/files/inline-images/8_4.png" />
<p>功率地线：</p>
<p>功率地线由于有大电流流过，如果处理不当就会产生很大的干扰，不能带重载，甚至不能正常工作。</p>
<p>失败案例：</p>
<p>BUCK线路，由于使用大面积的铺地，导致干扰太大，不 能带重载。</p>
<img alt="BUCK线路" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="8dc589a5-4aa4-450e-9261-b03e32081e40" src="/sites/default/files/inline-images/9_7.png" />
<p>成功案例：</p>
<p>1.2KW BOOST线路</p>
<img alt="1.2KW BOOST线路" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="8d311257-5cf0-4622-8468-418c60e40f2a" src="/sites/default/files/inline-images/10_7.png" />
<p>Layout需要注意的问题：</p>
<p>● 不同的功率地线需要单独走线 </p>
<p>● 尽量不要平行走线</p>
<p>● 尽量减少环路面积</p>
<p>● 必须遵循“短，粗，直”的原则；因功率 地线的di/dt较大，太长的线天线效应明 显；太细的线会产生较大的压降；弯曲太多或90度的线会产生反射效应</p>
<img alt="Layout" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="64fd94d3-f528-4c45-842f-a8562b3488a3" src="/sites/default/files/inline-images/11_9.png" />
<p>驱动地线</p>
<img alt="驱动地线" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="509371cb-3d5c-45d7-be03-1ecacfc53867" src="/sites/default/files/inline-images/12_6.png" />
<p>驱动源的地线要尽量靠近被驱动器件，以便构成最小环路，减少振荡与EMI问题。</p>
<p>Y电容的接地点： </p>
<img alt="Y电容的接地点" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="4f212a16-48e9-41f8-85d3-2cbeaeb0baf0" src="/sites/default/files/inline-images/13_5.png" />
<ul>
<li>关于“源” 的概念</li>
<li>“ 静地”是源的低端 </li>
<li>Y电容的连接点，讲究一个“静”，很显然上图Y电容最佳连接点事C1的负端，以及变压器T1的次级7脚。</li>
</ul>
<p>散热器接地：</p>
<img alt="散热器接地" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="3febbfbb-5c44-4579-af3e-5db443081e2d" src="/sites/default/files/inline-images/14_5.png" /><img alt="15" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="b2b586b7-ab86-431b-8fa5-658ee783c69d" src="/sites/default/files/inline-images/15_5.png" />
<p>散热器处于地电位，有源器件处于射频电位。故散热器工作时可以等效于一个大的共模去耦电容，将RF电流接入地。</p>
<p>局部接地面的应用</p>
<img alt="局部接地面的应用" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="8436dfb1-a879-44db-a0b0-98c171a35056" src="/sites/default/files/inline-images/16_6.png" />
<p>局部接地面可以捕获器件跟振荡器内部产生的 RF磁通量，在高频电路中最常见。</p>
<img alt="高频电路" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="7fb3e5e5-36d5-4da4-9e22-d9aaaf3a40b7" src="/sites/default/files/inline-images/17_3.png" />
<p><strong>总结</strong></p>
<p>要弄清楚“地”的概念与分类；</p>
<p>根据地的种类选用不同的接地方式 ；</p>
<p>实际布线要结合安规、EMC的要求；</p>
<p>关键是要理解“地”在电源中的作用，布线时需要权衡利弊得失。</p>
<p>文章转载自：<a href="javascript:void(0);" id="js_name">电源研发精英圈</a></p>