【转载】关于【地】的几个话题

先来看看安全地：

                               
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设备接地的一个主要目的是为了安全。
对于图中的机箱，若机箱没有接地，当电源线与机箱之间的绝缘良好（阻抗很大）时，尽管机箱上的感应电压可能很高，但是人触及机箱时也不会发生危险，因为流过人体的电流很小。
但如果电源线与机箱之间的绝缘层损坏，使绝缘电阻降低，当人触及机箱时，则会导致较大的电流流过人体，造成人身伤害。
最坏的情况是电源线与机箱之间短路，这时全部电流流过人体。
接地还能为雷击电流提供一条泄放路径。
当设施或设备中装有浪涌抑制器时，接地是必要的，否则无法泄放浪涌能量。这时，不仅要接地，而且还要“接好地”，也就是，接地的阻抗还必须很低。

对于许多静电敏感的场合，接地还是泄放电荷的主要手段。

地线引发问题的原因，还是用图片直观：

                               
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众所周知，电流走最小阻抗路径，由上图关系知：我们并不知道地电流的确切路径，地电流失去控制。

那么这个地线噪声电压会产生什么后果呢？

后果很严重：

地线噪声意味着地线并不是我们做设计时假设的：可以作为电位参考点的等电位体。

实际的地线上各点的电位是不相同的。

这样，我们设计电路的假设就被破坏了，也就影响电路的正常工作了。

这就是地线造成电磁干扰现象的实质。

地环路干扰形成的原因：

1：器件之间的地电位不同，形成地电压，器件形成的环路之间有电流流动.

2：由于互联设备处在较强的电磁场中，器件之间形成的环路中 感应出环路电流。

解决地环路干扰的方法：

1 减小地线的阻抗，从而减小干扰电压。

2 增加地环路的阻抗，从而减小地环路电流。或采用隔离变压器、光耦合、共模扼流圈、平衡电路等方法.

上面只是大概的，并不详细。

下面将详细分析解决办法中隔离变压器、光耦合、共模扼流圈、平衡电路这几种方法的优缺点.

为了更直观点，这里给个地环路的图：

                               
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隔离变压器分析：

解决地环路干扰的最基本方法是切断地环路。

用隔离变压器就起到了这个作用，两个设备之间的信号传输通过磁场耦合进行，而避免了电气直接连接。

变压器隔离的方法也有缺点：

1，不能传输直流，体积大，成本高。

2，由于变压器的初次级之间有寄生电容，因此高频时的隔离效果不是很好。

光隔离器：

另一个切断地环路的方法是用光实现信号的传输。这是解决地环路干扰问题最理想的方法。

光连接有两种方法：一种是光耦器件；另一种是用光纤连接。光耦的寄生电容一般为2pf，能够对很高的频率提供良好的隔离。

光纤几乎没有寄生电容，但安装、维护、成本等方面都不如光耦器件。

                               
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最后一个：平衡电路

主要两个问题：1，平衡电路为什么能够抑制地环路的干扰？2，平衡电路的局限？

下面给出电路图：

                               
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上图所示的电路中如果：RS1 = RS2，RL1 = RL2，VS1 = VS2，则是完全平衡的电路。

两个地环路电流大小相等，方向相反，在负载处产生的压降和为零，对负载电压没有影响

这个问题提的不错。。。