科普：開關電源爲什麽要接地

在电源设计中，安全往往是第一位的。在開關電源中也是如此，接地能够保护使用者的人身安全，并且确保电力设备的正常运行。那么在開關電源中合适的接地方式是什么？常见的接地符号又有哪些呢？

（一）接地的定義是什麽？

在现代接地概念中、对于线路工程师来说，该术语的含义通常是“线路电压的参考点”。对于系统设计师来说，它常常是机柜或机架。对电气工程师 来说，它是绿色安全地线或接到大地的意思。一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是“低阻抗”和“通路”。

（二）常見的接地符號有哪些？

PE、PGND、FG-保護地或機殼；BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)電源(電池)回流；GND-工作地；DGND-數字地；AGND-模擬地；LGND-防雷保護地。

（三）合適的接地方式是什麽？

接地有多種方式，有單點接地，多點接地以及混合類型的接地。而單點接地又分爲串聯單點接地和並聯單點接地。一般來說，單點接地用于簡單電路，不同功能模塊之間接地區分，以及低頻(f10MHz)電路時就要采用多點接地或者多層板(完整的地平面層)。

（四）開關電源为什么要接地？

接地技術的引入最初是爲了防止電力或電子等設備遭雷擊而采取的保護性措施，目的是把雷電産生的雷擊電流通過避雷針引入到大地，從而起到保護建築物的作用。同時，接地也是保護人身安全的一種有效手段，當某種原因引起的相線(如電線絕緣不良，線路老化等)和設備外殼碰觸時，設備的外殼就會有危險電壓産生，由此生成的故障電流就會流經PE線到大地，從而起到保護作用。隨著電子通信和其它數字領域的發展，在接地系統中只考慮防雷和安全已遠遠不能滿足要求。

举个例子来说，各个设备之间的信号都需要一个“地”来作为信号的基准参考地。而且随着电子设备的复杂化，信号频率越来越高，因此，在接地设计中，信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注，否则，接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。最近，高速信号的信号回流技术中也引入了 “地”的概念。

（五）爲什麽要將模擬地和數字地分開？

模擬信號和數字信號都要回流到地，因爲數字信號變化速度快，從而在數字地上引起的噪聲就會很大，而模擬信號是需要一個幹淨的地參考工作的。如果模擬地和數字地混在一起，噪聲就會影響到模擬信號。

一般來說，模擬地和數字地要分開處理，然後通過細的走線連在一起，或者單點接在一起。總的思想是盡量阻隔數字地上的噪聲竄到模擬地上。當然這也不是非常嚴格的要求模擬地和數字地必須分開，如果模擬部分附近的數字地還是很幹淨的話可以合在一起。

（六）單板上的信號如何接地？

在一般情況下，進行設計時最好采用就近接地，並且在有了完整的多層板設計之後，再對普通信號進行接地就非常容易了，基本原則是保證走線的連續性，減少過孔數量，靠近地平面或者電源平面等等。

（七）單板的接口器件如何接地？

有些单板会有对外的输入输出接口，比如串口连接器，网口RJ45连接器等等，如果对它们的接地没有做好的话也会影响到正常工作，例如网口互 连有误码，丢包等，并且会成为对外的电磁干扰源，把板内的噪声向外发送。

一般来说会单独分割出一块独立的接口地，与信号地的连接采用细的走线连接，可以串 上0欧姆或者小阻值的电阻。细的走线可以用来阻隔信号地上噪音过到接口地上来。同样的，对接口地和接口电源的滤波也要认真考虑。

（八）帶屏蔽層的電纜線中屏蔽層如何接地？

屏蔽電纜的屏蔽層都要接到單板的接口地上，而不是信號地上，這是因爲信號地上有各種的噪聲，如果屏蔽層接到了信號地上，噪聲電壓會驅動共模電流沿屏蔽層向外幹擾，所以設計不合理的電纜線一般都是電磁幹擾的最大噪聲輸出源。

開關電源的主要用途

開關電源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备，视听产品，安防监控，LED灯带，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域。