淺談電工電子設(shè)備中的各種“地”作用
摘要:電子電工專業(yè)是以就業(yè)為導(dǎo)向,為國家和社會專門培養(yǎng)具有專業(yè)素質(zhì)的技能型人才來定位的.其中,數(shù)字電路教學(xué)中的一個關(guān)鍵內(nèi)容是技能實踐. 數(shù)字電路實踐課程包含了數(shù)學(xué)電路課程設(shè)計、數(shù)字電路實驗,是
電子電工專業(yè)重要的實踐類課程,它對學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維等具有重要的促進意義.數(shù)字電路課程是電子類專業(yè)的基礎(chǔ)和必修課程,對于繼續(xù)學(xué)習(xí)其它課程具有基礎(chǔ)性的作用.但是在實踐教學(xué)的過程中還存在不少的問題,不利于學(xué)生能力的提高.在傳統(tǒng)的電工電路實踐教學(xué)中存在幾個的問題:首先我們來認識幾種“地”: “熱地”是指和交流電網(wǎng)直接或間接相連接的區(qū)域; “冷地”則是指沒有和電網(wǎng)連接在一起的區(qū)域; 信號“地”又稱參考“地”,就是零電位的參考點,它是構(gòu)成電路信號回路的公共端;保護“地”是在Ⅰ類電器設(shè)備(不能僅僅依靠絕緣來防護的設(shè)備)中為了保護人員安全而設(shè)置的一種電源接線方式,它的一端接用電器的外殼,另一端與大地作可靠連接。
一、信號“地”信號“地”又稱參考“地”,就是零電位的參考點,也是構(gòu)成電路信號回路的公共段,圖形符號“⊥”。
1) 直流地:直流電路“地”,零電位參考點。
2) 交流地:交流電的零線。應(yīng)與地線區(qū)別開。
3) 功率地:大電流網(wǎng)絡(luò)器件、功放器件的零電位參考點。
4) 模擬地:放大器、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器和比較器的零電位參考點。
5) 數(shù)字地:也叫邏輯地,是數(shù)字電路的零電位參考點。
6) “熱地”:開關(guān)電源無需使用變壓器,其開關(guān)電路的“地”和市電電網(wǎng)有關(guān),既所謂的“熱地”,它是帶電的。
7) “冷地”:由于開關(guān)電源的高頻變壓器將輸入、輸出端隔離;又由于其反饋電路常用光電耦合、既能傳送反饋信號又將雙方的“地”隔離;所以輸出端的地稱之為“冷地”,它不帶電。圖形符號為“⊥”。
二、音響中的“地”:
1) 屏蔽線接地:音響系統(tǒng)為防止干擾,其金屬機殼用導(dǎo)線與信號“地”相接,這叫屏蔽接地。
2) 音頻專用“地”:專業(yè)音響為了防止干擾,除了屏蔽“地”之外,還需與音頻專用“地”相連。此接地裝置應(yīng)專門埋設(shè),并且應(yīng)與隔離變壓器、屏蔽式穩(wěn)壓電源的相應(yīng)接地端相連后作為音控室中的專用音頻接地點。
三、區(qū)別一下“熱地”和“冷地”:
在輸入的交流電中, 我們一般稱一根為"火"線(相線), 一根為"零"線(中心線),經(jīng)過橋堆(或二極管)整理后得到直流電. 一般以濾波電容的負端為參考電為, 即"熱地". 此時濾波電容的正端為+300V. 此時, 若以大地為參考"地"電位, 來測量"熱地", "熱地"上實際是 220V的交流電波形. 因此: 1), 如果你站在地上, 去接觸"熱地", 由于在"熱地"和大地之間有220V交流電的電壓差, 你會被電擊. 2), 如果你站在木制的椅子上(和大地完全隔開), 去接觸"熱地", 沒關(guān)系, 你不好被電擊. 你本身跟"熱地"的電位相同. 這跟小鳥站在電線上不會被電擊的道理完全相同. 切記, 在修理"帶電"的機芯時, 一定要使用隔離變壓器(1:1變壓器).
對比解釋: a1、"冷地"一般是指可以直接觸摸的"地線", 其電位和大地的相同. 由于不帶電, 因而成為"冷地". 這是安全的"地";
與220V市電完全隔離而且接地(在電連接上可以接地也可以不接地)的電路地線叫“冷地”;冷地是經(jīng)過電容隔離市電,或者用降壓變壓器降壓后整流濾波出來的負極接地,(經(jīng)過變壓器的地是冷地)。
a2、"熱地"是指帶電的"地線", 決不可直接觸摸, 否則會被電擊;
與220V市電連接而且不接地(無法接地)的電路地線叫做“熱地”; 熱地就是市電直接整流輸出沒有用電容隔離的電源部分的接地,(經(jīng)過整流橋的地是熱地)。
四、不同地線的處理方法:
1. 數(shù)字地和模擬地應(yīng)分開; 在高要求電路中,數(shù)字地與模擬地必需分開。即使是對于A/D、D/A轉(zhuǎn)換器同一芯片上兩種“地”最好也要分開,僅在系統(tǒng)一點上把兩種“地”連接起來。
2. 浮地與接地; 系統(tǒng)浮地,是將系統(tǒng)電路的各部分的地線浮置起來,不與大地相連。這種接法,有一定抗干擾能力。但系統(tǒng)與地的絕緣電阻不能小于50MΩ,一旦絕緣性能下降,就會帶來干擾。通常采用系統(tǒng)浮地,機殼接地,可使抗干擾能力增強,安全可靠。
3. 一點接地; 在低頻電路中,布線和元件之間不會產(chǎn)生太大影響。通常頻率小于1MHz的電路,采用一點接地。
4. 多點接地。 在高頻電路中,寄生電容和電感的影響較大。通常頻率大于10MHz的電路,采用多點接地。