“浮地”技術及其作用
這里說的“浮地”就是控制器不接大地
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/281006.htm我想說明何時與如何接地:
1.干擾需要一定能量,當控制器徹底與大地隔離(浮地)時,工頻干擾回路阻抗極大,流過控制器及其內部的干擾電流極小,不足以干擾控制器。
2.當控制器外殼與大地完好連接,由于控制器與大地等電位,工頻干擾電流被控制器外殼接地點所旁路,無法進入控制器內部,從而也無法干擾。
3.當控制器外殼與大地處于上述兩者之間時,就會有工頻干擾。
4.如果控制器的使用可能存在安全問題時,外殼必須很好接地。
5.多個設備的理想接地是盡量一點接大地,以避免設備間地線干擾。
有時具體問題需具體分析。如果幾個設備互連,又無法良好接地,那么它們最好都浮地,其實這一點不太現(xiàn)實,在實際應用中,供電和驅動很可能用到工頻電網(wǎng),工頻泄漏是必然的(假設絕緣阻抗100M歐,380VAC電壓,就有5.373uA峰值漏電流流過控制器,在MOS器件的控制器中,有的器件本身工作電流只有0.1uA)。所以,一般情況下,控制器外殼最好良好接地。
如果你的確能做到所有設備與工頻隔離(浮地),如果,你的設備間沒有較大的電流(這里可稱信號地電流)或你的設備間信號地阻抗很小,那么,你的多個設備信號地可直接互連。否則,你的設備間信號傳遞需要加隔離(如光電,變壓器,機械,等)。
控制器內部電氣或電子部分是否需要與外殼一點接地呢?當外殼與內部電路間完全浮地時,由于它們間仍存在電容耦合效應,外殼與內部電路間仍將存在工頻漏電流。這時:
1.當你的電路要求還不是很高時,可以不管;
2.當你的電路要求很高時,就必須將內部電路與外殼一點接地,同時,千萬注意,同時,必須將外殼良好接大地。
3.為防止內部電路與外殼一點連接時,內部輸出萬一碰外殼而造成短路(如電源設備),內部電路與外殼間用容量足夠大的電容相連,這樣,對工頻干擾來說,內部與外殼間是等電位的,對直流輸出來說,是隔離的。
地浮就是"對地浮置",懸浮接地,是為了克服共模干擾(CMR)的措施。
好多地方要用浮地,比如在DVM的輸入端(包括A/D轉換部分)就是使用浮地,就是該點電位與地相同,為0電位。但是該點又不是直接和地相連,是通過電路制造出的某個對地電位為零的點。這里的"地"也可以認為是公共端。這個"地"與實際的地間存在阻抗,而且阻抗-->無窮,為的就是克服共模干擾。
比如一個極普通的例子:在同軸電纜屏蔽層兩端不在同一點接地,則由于兩接地點不在同一位置而造成他們之間有電壓差存在,就是共摸干擾電壓.這相當于形成一干擾源串在信號源上,既由共模干擾轉化為實際發(fā)生作用的串模干擾.共模抑制比CMRR就定義為:CMRR="20log" Vcm/Vsm,Vcm和Vsm分別為共摸干擾電壓和其轉化為相應的串模干擾電壓。而此串模干擾電壓與電纜輸出端(即信號源對面的那一端)屏蔽層對地電阻有關。如果此阻抗-->無窮,CMRR就可達到很大,所以我們可以在電纜外再加一接地的屏蔽層,而電纜本身的屏蔽層接在浮地(0電位點)。而在信號源端,兩屏蔽層是接在一起的,即在電纜輸出端屏蔽層對地電阻=0電位點與地間的電阻。
另外,在高保真的電子管放大器中,多采用一點接地,目的也是為了克服這種干擾,其道理大同小異。
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