开关电源适配器电路的接地类型
发布时间:2022-01-10 17:05:21 浏览次数:292 作者:admin 返回列表

电器设备接地要求的指引,最初是为了防止家用电器等设备遭雷击或者保护使用者触电而采取的措施,目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地,从而起到保护建筑物的作用;同时,接地也是保护使用者人身安全的一种有效措施,当某种原因引起的电子设备发生故障而漏电时,由此生成的故障电流就会通过地线直接到大地,从而触发漏电保护器工作,切断电源而起到保护作用。随着电子技术的发展,在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求。

在电源适配器设计中,安全往往是第一位的,接地能够保护使用者的人身安全,也能改善EMI问题,那么在开关电源适配器中合适的接地方式是什么?作为电路或者电子系统基准的电位点,理想地线应该是零电位、零阻抗的实体;在开关电源的电路中有三种基本的接地方式:多点接地、单点接地和混合接地。

1. 多点接地。多点接地是指开关电源电路或系统中各部分电路就近接地,使接地的引线长度最短。接地点可以是开关电源的散热器或机壳,优点是多跟导线并联能够降低接地导体的总电感量,提供较低的接地阻抗。缺点是会导致开关电源内部形成许多接地回路,降低了对外界电磁干扰的防护。单点接地用于简单电路。

2. 单点接地:将所有电路的地线都接到电路系统中某一结构点作为接地基准点,包括其他各单元的信号地都连接到这一点上,以减少低回路之间的相互干扰,连接方式包括串联式单点接地和并联式单点接地。

串联式是指所有器件的地都连接到地线总线上,它因各单元共用一条线,容易引起相互的共阻抗干扰,不适合高频电路,会产生谐振现象;优点是分布传输的阻抗极小,布线简单和美观。

并列式单点接地是指所有的器件地直接接到汇接点,不共用地总线。因为每个设备都有单独的地线连接到一个接地点,在低频时能有效地避免系统内各单元电路模块之间的共阻抗干扰。不适合于高频电路,在高频时会受到并联谐振的影响,相邻地线间的耦合(电感性和电容性)增强,会加急地噪声的影响,而且这种并列式接地的地线总数大大增加,会导致设备重量和体积增大,成本提高。

3. 混合接地。结合了单点接地和多点接地的综合应用,为了抑制地线干扰,常常是在单点接地的基础上在通过一些电容或者电感多点接地,电容、电感在不同频率下的阻抗不同,使得地线系统在不同的频率下有不同的接地阻抗。包括两种混合法,即串联单点接地和并联单点接地混合,单点接地和多点接地混合。实际应用时,串联单点接地和并联单点接地的混合使用方法是采用编组方法,即根据开关电源的功率大小和输出电压大小进行编组。把低功率和相同类型的回路为一组,高电压、高功率大电流以及有较大脉冲干扰的回路单元编为一组,各组内实施串联单点接地,各组间实施并联单点接地,并且考虑到有较多接口连接的设备编在同一组内。同组内各设备的公共接地点应靠近地功率设备端,使低功率设备接地端有更小的接地干扰电压。


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