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電路知識(shí):教你認(rèn)識(shí)電路中的各種“地”

發(fā)布時(shí)間:2014-06-27 責(zé)任編輯:sherryyu

【導(dǎo)讀】工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí),為防止各種電路在電路正常工作中產(chǎn)生互相干擾,使之能相互兼容地有效工作。根據(jù)電路的性質(zhì),將電路中“零電位”——“地”分為不同的種類。那么到底有哪些“地”呢?請(qǐng)看下文分析。
 
工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí),為防止各種電路在電路正常工作中產(chǎn)生互相干擾,使之能相互兼容地有效工作。根據(jù)電路的性質(zhì),將電路中“零電位”——“地”分為不同的種類。
 
首先我們來認(rèn)識(shí)幾種“地”::“熱地”是指和交流電網(wǎng)直接或間接相連接的區(qū)域;“冷地”則是指沒有和電網(wǎng)連接在一起的區(qū)域;信號(hào)“地”又稱參考“地”,就是零電位的參考點(diǎn),它是構(gòu)成電路信號(hào)回路的公共端;保護(hù)“地”是在Ⅰ類電器設(shè)備(不能僅僅依靠絕緣來防護(hù)的設(shè)備)中為了保護(hù)人員安全而設(shè)置的一種電源接線方式,它的一端接用電器的外殼,另一端與大地作可靠連接。
 
一、信號(hào)“地”
 
 信號(hào)“地”又稱參考“地”,就是零電位的參考點(diǎn),也是構(gòu)成電路信號(hào)回路的公共端,圖形符號(hào)“⊥”。
 
  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,應(yīng)與地線區(qū)別開。
 
  3) 功率地:大電流網(wǎng)絡(luò)器件、功放器件的零電位參考點(diǎn)。
 
  4) 模擬地:放大器、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器和比較器的零電位參考點(diǎn)。
 
  5) 數(shù)字地:也叫邏輯地,是數(shù)字電路的零電位參考點(diǎn)。
 
  6)“熱地”:開關(guān)電源無需使用變壓器,其開關(guān)電路的“地”和市電電網(wǎng)有關(guān),既所謂的“熱地”,它是帶電的。
 
  7)“冷地”:由于開關(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、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。圖形符號(hào)為“⊥”。
 
二、音響中的“地”
 
  1) 屏蔽線接地:音響系統(tǒng)為防止干擾,其金屬機(jī)殼用導(dǎo)線與信號(hào)“地”相接,這叫屏蔽接地。
 
  2) 音頻專用“地”:專業(yè)音響為了防止干擾,除了屏蔽“地”之外,還需與音頻專用“地”相連。此接地裝置應(yīng)專門埋設(shè),并且應(yīng)與隔離變壓器、屏蔽式穩(wěn)壓電源的相應(yīng)接地端相連后作為音控室中的專用音頻接地點(diǎn)。
 
三、區(qū)別一下“熱地”和“冷地”
 
在輸入的交流電中,我們一般稱一根為“火”線(相線),一根為“零”線(中心線),經(jīng)過橋堆(或二極管)整理后得到直流電。一般以濾波電容的負(fù)端為參考電位,即“熱地”。此時(shí)濾波電容的正端為+300V。 此時(shí),若以大地為參考“地”電位, 來測(cè)量“熱地”,“熱地”實(shí)際是220V的交流電波形。因此:1)如果你站在地上,去接觸“熱地”, 由于在“熱地”和大地之間有220V交流電的電壓差,你會(huì)被電擊;2)如果你站在木制的椅子上(和大地完全隔開),去接觸“熱地”, 沒關(guān)系,你不會(huì)被電擊。你本身跟“熱地”的電位相同。這跟小鳥站在電線上不會(huì)被電擊的道理完全相同。切記,在修理“帶電”的機(jī)芯時(shí),一定要使用隔離變壓器(1:1變壓器)。
 
對(duì)比解釋:1)“冷地”一般是指可以直接觸摸的“地線”, 其電位和大地的相同。由于不帶電,因而成為“冷地”。 這是安全的“地”;
 
與220V市電完全隔離而且接地(在電路連接上可以接地也可以不接地)的電路地線叫“冷地”;冷地是經(jīng)過電容隔離市電,或者用降壓變壓器降壓后整流濾波出來的負(fù)極接地(經(jīng)過變壓器的地是冷地)。
 
2)“熱地”是指帶電的“地線”, 決不可直接觸摸,否則會(huì)被電擊;
 
與220V市電連接而且不接地(無法接地)的電路地線叫做“熱地”; 熱地就是市電直接整流輸出沒有用電容隔離的電源部分的接地(經(jīng)過整流橋的地是熱地)。
 
四、不同地線的處理方法
 
    1. 數(shù)字地和模擬地應(yīng)分開。在高要求電路中,數(shù)字地與模擬地必須分開。即使是對(duì)于A/D、D/A轉(zhuǎn)換器同一芯片上兩種“地”最好也要分開,僅在系統(tǒng)一點(diǎn)上把兩種“地”連接起來。
 
  2. 浮地與接地。系統(tǒng)浮地,是將系統(tǒng)電路的各部分的地線浮置起來,不與大地相連。這種接法,有一定抗干擾能力。但系統(tǒng)與地的絕緣電阻不能小于50MΩ,一旦絕緣性能下降,就會(huì)帶來干擾。通常采用系統(tǒng)浮地,機(jī)殼接地,可使抗干擾能力增強(qiáng),安全可靠。
 
  3. 一點(diǎn)接地。在低頻電路中,布線和元件之間不會(huì)產(chǎn)生太大影響。通常頻率小于1MHz的電路,采用一點(diǎn)接地。
 
  4. 多點(diǎn)接地。在高頻電路中,寄生電容和電感的影響較大。通常頻率大于10MHz的電路,采用多點(diǎn)接地。
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