地線的種類和作用

     地技術(shù)在現(xiàn)代電子領(lǐng)域方面得到了廣泛而深入的應(yīng)用。電子設(shè)備的“地”通常有兩種含義：一種是“大地”（安全地），另一種是“系統(tǒng)基準(zhǔn)地”（信號(hào)地）。接地就是指在系統(tǒng)與某個(gè)電位基準(zhǔn)面之間建立低阻的導(dǎo)電通路�！敖哟蟮亍笔且缘厍虻碾娢粸榛鶞�(zhǔn)，并以大地作為零電位，把電子設(shè)備的金屬外殼、電路基準(zhǔn)點(diǎn)與大地相連。由于大地的電容非常大，一般認(rèn)為大地的電勢(shì)為零。開始的時(shí)候，接地技術(shù)主要應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，后來(lái)，接地技術(shù)延伸應(yīng)用到弱電系統(tǒng)中。在弱電系統(tǒng)中的接地一般不是指真實(shí)意義上與地球相連的接地。對(duì)于電力電子設(shè)備將接地線直接連在大地上或者接在一個(gè)作為參考電位的導(dǎo)體上，當(dāng)有電流通過(guò)該參考電位時(shí)，接地點(diǎn)是電路中的共用參考點(diǎn)，這一點(diǎn)的電壓為０Ｖ，電路中其他各點(diǎn)的電壓高低都是以這一參考點(diǎn)為基準(zhǔn)的，一般在電路圖中所標(biāo)出的各點(diǎn)電壓數(shù)據(jù)都是相對(duì)接地端的大小，這樣可以大大方便修理中的電壓測(cè)量。相同接地點(diǎn)之間的連線稱為地線。把接地平面與大地連接，往往是出于以下考慮：提高設(shè)備電路系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，靜電泄放，為工作人員提供安全保障。接地的目的：安全考慮，即保護(hù)接地。為信號(hào)電壓提供一個(gè)穩(wěn)定的零電位參考點(diǎn)（信號(hào)地或系統(tǒng)地）屏蔽保護(hù)作用。

一、接地的類型和作用不同的電路有不相同的接地方式，電子電力設(shè)備中常見的接地方式有以下幾種：

1、安全接地

安全接地即將高壓設(shè)備的外殼與大地連接。一是防止機(jī)殼上積累電荷，產(chǎn)生靜電放電而危及設(shè)備和人身安全，例如電腦機(jī)箱的接地，油罐車那根拖在地上的尾巴，都是為了使積聚在一起的電荷釋放，防止出現(xiàn)事故；二是當(dāng)設(shè)備的絕緣損壞而使機(jī)殼帶電時(shí)，促使電源的保護(hù)動(dòng)作而切斷電源，以便保護(hù)工作人員的安全，例如電冰箱、電飯煲的外殼。三是可以屏蔽設(shè)備巨大的電場(chǎng)，起到保護(hù)作用，例如民用變壓器的防護(hù)欄。

2、防雷接地

當(dāng)電力電子設(shè)備遇雷擊時(shí)，不論是直接雷擊還是感應(yīng)雷擊，如果缺乏相應(yīng)的保護(hù)，電力電子設(shè)備都將受到很大損害甚至報(bào)廢。為防止雷擊，我們一般在高處（例如屋頂、煙囪頂部）設(shè)置避雷針與大地相連，以防雷擊時(shí)危及設(shè)備和人員安全。安全接地與防雷接地都是為了給電子電力設(shè)備或者人員提供安全的防護(hù)措施，用來(lái)保護(hù)設(shè)備及人員的安全。

3、工作接地

工作接地是為電路正常工作而提供的一個(gè)基準(zhǔn)電位。這個(gè)基準(zhǔn)電位一般設(shè)定為零。該基準(zhǔn)電位可以設(shè)為電路系統(tǒng)中的某一點(diǎn)、某一段或某一塊等。當(dāng)該基準(zhǔn)電位不與大地連接時(shí)，視為相對(duì)的零電位。但這種相對(duì)的零電位是不穩(wěn)定的，它會(huì)隨著外界電磁場(chǎng)的變化而變化，使系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電路系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。當(dāng)該基準(zhǔn)電位與大地連接時(shí)，基準(zhǔn)電位視為大地的零電位，而不會(huì)隨著外界電磁場(chǎng)的變化而變化。但是不合理的工作接地反而會(huì)增加電路的干擾。比如接地點(diǎn)不正確引起的干擾，電子設(shè)備的共同端沒(méi)有正確連接而產(chǎn)生的干擾。為了有效控制電路在工作中產(chǎn)生各種干擾，使之能符合電磁兼容原則。我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，根據(jù)電路的性質(zhì)，可以將工作接地分以下為不同的種類，比如直流地、交流地、數(shù)字地、模擬地、信號(hào)地、功率地、電源地等。不同的接地應(yīng)當(dāng)分別設(shè)置。不要在一個(gè)電路里面將它們混合設(shè)在一起，例如數(shù)字地和模擬地就不能共一根地線，否則兩種電路將產(chǎn)生非常強(qiáng)大的干擾，使電路陷入癱瘓！

4、信號(hào)

信號(hào)地是各種物理量信號(hào)源零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于信號(hào)一般都較弱，易受干擾，不合理得接地會(huì)使電路產(chǎn)生干擾，因此對(duì)信號(hào)地的要求較高。

5、模擬地

模擬地是模擬電路零電位的公共基準(zhǔn)地線。模擬電路中有小信號(hào)放大電路，多級(jí)放大，整流電路，穩(wěn)壓電路等等，不適當(dāng)?shù)慕拥貢?huì)引起干擾，影響電路的正常工作。模擬電路中的接地對(duì)整個(gè)電路來(lái)說(shuō)有很大的意義，它是整電路正常工作的基礎(chǔ)之一。所以模擬電路中合理的接地對(duì)整個(gè)電路的作用不可忽視。

6、數(shù)字地

數(shù)字地是數(shù)字電路零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于數(shù)字電路工作在脈沖狀態(tài)，特別是脈沖的前后沿較陡或頻率較高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的電磁波干擾電路。如果接地不合理，會(huì)使干擾加劇，所以對(duì)數(shù)字地的接地點(diǎn)選擇和接地線的敷設(shè)也要充分考慮。

7、電源地

電源地是電源零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于電源往往同時(shí)供電給系統(tǒng)中的各個(gè)單元，而各個(gè)單元要求的供電性質(zhì)和參數(shù)可能有很大差別，因此既要保證電源穩(wěn)定可靠的工作，又要保證其它單元穩(wěn)定可靠的工作。電源地一般是電源的負(fù)極。

8、功率地

功率地是負(fù)載電路或功率驅(qū)動(dòng)電路的零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于負(fù)載電路或功率驅(qū)動(dòng)電路的電流較強(qiáng)、電壓較高，如果接地的地線電阻較大，會(huì)產(chǎn)生顯著的電壓降而產(chǎn)生較大的干擾，所以功率地線上的干擾較大。因此功率地必須與其它弱電地分別設(shè)置，以保證整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作�！　�

　　　 屏蔽與接地應(yīng)當(dāng)配合使用，才能起到良好的屏蔽效果。主要是為了考慮電磁兼容，典型的兩種屏蔽是靜電屏蔽與交變電場(chǎng)屏蔽，下面分別介紹：

靜電屏蔽：當(dāng)用完整的金屬屏蔽體將帶電導(dǎo)體包圍起來(lái)，在屏蔽體的內(nèi)側(cè)將感應(yīng)出與帶電導(dǎo)體等量異種的電荷，外側(cè)出現(xiàn)與帶電導(dǎo)體等量的同種電荷，因此外側(cè)仍有電場(chǎng)存在。如果將金屬屏蔽體接地，外側(cè)的電荷將流入大地，金屬殼外側(cè)將不會(huì)存在電場(chǎng)，相當(dāng)于殼內(nèi)帶電體的電場(chǎng)被屏蔽起來(lái)了。

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