yzhu05
越多的看武老師的這篇文章電子技術的老生常談——接地，越有些感觸。
在此把我個人的理解整理一下，里面也借鑒了武老師的不少內容。
地線，在電氣（Eletrical）和電子(Electronic)兩個不同的理解中有較大的差異性。以汽車電子為例：
1. 以前我涉及的車身電子（BCM等）幾乎都是談的是Electronic Ground，這里的地線通常是指信號的返回路徑。一個模塊的總的地線，無論分成一個引腳還是兩個引腳，都是通過車身配置后連接至電池的負極和大地的。因此在模塊內部的分地和地線策略更多的都是集中于處理不同的信號經(jīng)由不同的路徑返回的時候的處理。涉及的問題大部分都集中于低阻抗的返回路徑，不能使不同的信號在返回環(huán)節(jié)上出現(xiàn)干擾。
在這個細節(jié)處理上，才會衍生出功率地線，模擬地線，數(shù)字地線和浪涌地線等不同的功能，這幾乎都是針對避免共地阻抗耦合干擾。不同頻率，類型和電流的信號沿著同一個返回路徑回去，總是能產生一些意想不到的問題的。因為電壓是個相對的概念，如果正級不變的情況下，地線出現(xiàn)波動，那么壓差就會變化，這是所有的微弱信號采集和調理中都會關注的問題。
更為關鍵的是電路板上存在著大大小小的寄生參數(shù)和等效的電阻，這些電阻和寄生的電容和電感會加劇這個現(xiàn)象。武老師談的地線連接的方法，也正是在將每個IC和其不同信號返回路徑隔離后進行的橋接。如果不考慮這一點則會造成彼此的獨立和偏移的問題。
2. 高壓模塊，比如DC-DC和逆變器模塊。里面就涉及到了安全地的問題。電氣地一般都是將大地作為模塊的接地參考點，其目的主要有三個方面：
1）安全地也稱保護地，將模塊正常運行時不帶電的金屬外殼和接地裝置之間作良好的電氣連接，形成一個低阻抗的回路，這是防范在較高電壓下如果絕緣出現(xiàn)問題（環(huán)境影響確實會影響電流泄漏），因此采用保護地來保護人員安全而設置的一種接線方式。
當人體觸及到外殼已帶電的電氣設備時，由于接地體的接觸電阻遠小于人體電阻，絕大部分電流經(jīng)接地體進入大地，只有很小部分流過人體，不致對人的生命造成危害。
2） 防靜電接地，泄放模塊上所積累的電荷，避免電荷積累使外部懸空的電位升高，造成電路工作的不穩(wěn)定，這不僅僅是考慮模塊內部的地線也需要考慮模塊的外殼上累積的電荷。
3） 屏蔽地，避免在外界電磁環(huán)境的作用下使模塊對大地的電位發(fā)生變化，產生很多的不期望出現(xiàn)的干擾和電荷。
這是一個非常有趣的文章名字為：Principles of Electrical Ground (PDF文檔點擊下載)
文章寫到這里，我想初步的拿出我的自己的總結計劃。
1.對于板級的地線策略，將結合著EMC的規(guī)范去分析，更多的這和電路板的布板和布線相牽扯，這更多的集中于體現(xiàn)在細節(jié)的分析上。
2.對于系統(tǒng)級的接地和保護，我將結合SAEJ-2344進行探討，其實本質上電動車就是把整套的高壓電氣系統(tǒng)引入到汽車里面，因此比以往更加復雜的電氣安全性的問題將不斷浮現(xiàn)出來。
這是兩個完全不同的概念，似乎把它放在一起將很難整理清楚。希望大家參與討論吧，接地不管是對硬件工程師還是系統(tǒng)工程師總是很有興趣的話題。 |
發(fā)表于 2010-8-10 14:30:16
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發(fā)表于 2010-8-13 00:19:53
