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直流電源接地和負(fù)極會(huì)短路情況分析

2022-10-12

   大多數(shù)電子設(shè)備的設(shè)計(jì)使其本地接地(即“0v”是什么,其他信號(hào)指的是什么)與其電源輸入的負(fù)側(cè)相同。這種特殊的選擇是隨意的,因?yàn)槲覀兛梢栽O(shè)計(jì)為使用正極(在大多數(shù)情況下,半導(dǎo)體性質(zhì)有一些差異)。

   但是,如果您沒有接地(或者,用不那么含糊的詞,接地)并連接到工作臺(tái)的電源,這并不意味著您有正的、負(fù)的或零參考輸出。相反,這意味著電源是浮動(dòng)的;它維持+和-端子之間的規(guī)定電壓,但這些端子與接地端子之間的電壓可以自由漂移。(就像你使用電池而不是電源一樣——它本質(zhì)上根本沒有接地。雖然實(shí)際上有一些泄漏,它限制了電力電路的絕緣,所以它不能浮到非常大的電壓。)

如果設(shè)計(jì)一個(gè)電路,用電源的接地端作為輸入/輸出信號(hào)的零基準(zhǔn),用+和-端作為電源,你會(huì)發(fā)現(xiàn)電源和基準(zhǔn)之間的關(guān)系會(huì)有很大的波動(dòng)。這并不好——你需要一個(gè)穩(wěn)定的電壓差來做任何有用的事情,模擬或數(shù)字。

   然而,你不需要所有的連接到地面同意零電壓水平。在大多數(shù)情況下,設(shè)備之間的信號(hào)通過成對(duì)(或更多)的電線傳輸,其中一根是“接地的”——連接兩個(gè)設(shè)備,使它們?cè)?v時(shí)保持一致——另一根傳輸相對(duì)于該接地的信號(hào)。(一旦進(jìn)入高速或抗噪聲信號(hào),并考慮寄生電感和電阻,即使兩端接地,也有很好的理由使用并聯(lián)接地線。)

    一個(gè)有一個(gè)或多個(gè)電源負(fù)接地連接,另一個(gè)沒有,在大多數(shù)情況下,兩者的區(qū)別是一個(gè)沒有接地,輻射或接收更多的電磁噪聲。這是因?yàn)殡妷合鄬?duì)于另一個(gè)大導(dǎo)體變化的大導(dǎo)體是天線。如果將系統(tǒng)中盡可能多的金屬“短路”到地面,它們就不會(huì)產(chǎn)生電壓差,也不會(huì)輻射或受到盡可能多的干擾。