“地”的概念
Ⅰ、定義
作為電路或系統基準的等電位點或平面
Ⅱ、符號
Ⅲ、作用
不同種類的接地作用各異
Ⅳ、關於“ 地”的思考
- 理想地線應是一個零電位、零阻抗的物理實體
- 實際的佈線中，地線在PCB上，本身會有阻抗 成分，又有分佈電容、電感構成的電抗成分； 根據歐姆定律，有電流通過就會產生壓降
- 地線跟源(電源、信號源)構成迴路，此迴路的 電場會感應出外部電磁場的RF電流，即常說 的“噪聲”，從而引起EMI問題
開關電源中地的分類
- 交流地
- 直流地
- 模擬地
- 數字地
- 熱地
- 冷地
- 功率地
- 信號地
- 安全地
- 屏蔽地
- 系統地
- 浮地
Ⅰ、交流地：
交流電的零線，這種地通常是產生噪聲的 地，應與大地區別開
Ⅱ、直流地
直流電路“地”，零電位參考點
Ⅲ、模擬地：
是各種模擬量信號的零電位
Ⅳ、數字地：
也叫邏輯地，是數字電路各種開關量（數字量）信號的零電位
Ⅴ、熱地：
指變壓器初級地，跟電網不隔離 ，帶電
Ⅵ、冷地：
指變壓器次級地，跟電網隔離 ，不帶電
Ⅶ、功率地：
大電流網絡器件、功率電子與磁性器件的零電位參考點
Ⅷ、信號地：
一般指傳感變化信號的地線
Ⅸ、安全地：
提供大地接地點的迴路，可防止觸電危險
Ⅹ、屏蔽地 ：
為互聯的電纜與主要機架提供0V參考或電磁屏蔽，防止靜電感應和磁場感應
Ⅺ、系統地：
整個系統模擬、數字信號公共參考點
Ⅻ、浮地：
將電路中某條支路作為0V參考而不接地
接地的方式
- 單點接地
- 多點接地
- 混合接地
- 接地選取的原則
Ⅰ、單點接地
- 指所有電路的地線接到公共地線的同一點， 以減少地迴路之間的相互干擾。
- 可以防止不同子系統中的電流與RF電流，經 過同樣的返回路徑，從而避免造成相互之間 的共模噪聲耦合。
- 根據不同系統的特點，可以選擇串聯單點接 地與並聯單點接地。
A、單點串聯接地:指所有的器件的地都連接到地總線上，然後通過總線連接到地匯接點
- 存在著相互的共阻抗干擾：
- 優點：
分佈傳輸的阻抗極小
佈線簡單，美觀
- 缺點：
不適合於高頻電路（f≥1MHz）
不適合於多個功率迴路電路
各子系統之間存在著共阻抗干擾
由於對地分佈電容的影響，會產生並聯 諧振現象，大大增加地線的阻抗
B、單點並聯接地 :指所有的器件的地直接接到地匯接點，不共用地總線
- 優點：
可以防止系統內各模塊之間的共阻抗干擾
- 缺點：
不適合於高頻電路（f≥1MHz）
會受到並聯諧振的影響
由於各自的地線較長，地迴路阻抗不同， 會加劇地噪聲的影響，引起RF問題
Ⅱ、多點接地
指系統內各部分電路就近接地
- 優點：
多根導線並聯能夠降低接地導體的總電感
能夠提供較低的接地阻抗
- 缺點：
每根接地線的長度小於信號波長的1/20
多點接地可能會導致設備內部形成許多接地 環路，從而降低設備對外界電磁場的抵禦能力
不同的模塊、設備之間組網時，地線迴路容 易導致EMI問題
Ⅲ、混合接地
- 結合了單點接地和多點接地的綜合應用，一 般是在單點接地的基礎上再通過一些電感或 電容多點接地，它是利用電感、電容器件在 不同頻率下有不同阻抗的特性，使地線系統 在不同的頻率下具有不同的接地結構，主要 適用於工作在混合頻率下的電路系統。
- 要注意分清楚模擬電路的地與數字電路的 地，以及他們的最佳公共連接點。
Ⅳ、接地的一般選取原則
- 以最高頻率（對應波長為λ）為考慮對象， 當傳輸線的長度 L>λ，則視為高頻電路，反 之，則視為低頻電路。
（1）低頻電路(<1MHz)，建議採用單點接地；
（2）高頻電路(>10MHz)，建議採用多點接地；
（3）高、低頻混合電路，採用混合接地。
開關電源實際佈線過程中關於“地”的考慮
總則：
- 根據實際應用,先分清楚地線的種類, 然後選擇不同的接地方式
- 不論何種接地方式，都須遵守“低阻 抗，低噪聲”的原則
基本電路拓撲環路：
功率地線：
功率地線由於有大電流流過，如果處理不當就會產生很大的干擾，不能帶重載，甚至不能正常工作。
失敗案例：
BUCK線路，由於使用大面積的鋪地，導致干擾太大，不 能帶重載。
成功案例：
1.2KW BOOST線路
Layout需要注意的問題：
●不同的功率地線需要單獨走線
●儘量不要平行走線
●儘量減少環路面積
●必須遵循“短，粗，直”的原則；因功率 地線的di/dt較大，太長的線天線效應明 顯；太細的線會產生較大的壓降；彎曲太多或90度的線會產生反射效應
驅動地線
驅動源的地線要儘量靠近被驅動器件，以便構成最小環路，減少振盪與EMI問題。
Y電容的接地點：
- 關於“源” 的概念
- “ 靜地”是源的低端
- Y電容的連接點，講究一個“靜”，很顯然上圖Y電容最佳連接點事C1的負端，以及變壓器T1的次級7腳。
散熱器接地：
散熱器處於地電位，有源器件處於射頻電位。故散熱器工作時可以等效於一個大的共模去耦電容，將RF電流接入地。
局部接地面的應用
局部接地面可以捕獲器件跟振盪器內部產生的 RF磁通量，在高頻電路中最常見。
總結
- 要弄清楚“地”的概念與分類；
- 根據地的種類選用不同的接地方式 ；
- 實際佈線要結合安規、EMC的要求；
- 關鍵是要理解“地”在電源中的作用，佈線時需要權衡利弊得失。
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