TI美国资深专家 Bruce Trump谈“接地原则”
接地的原理
接地的原理
电气工程中的“接地”是指建筑物、电器设备和管网的有效保护，是一种重要的安全技术手段。
接地的作用是：使用一块金属物体，例如铁圈、造型钢等，将建筑物、电器设备和管网与地面接触或连接，从而使其能够很好地和大地接触到同等的负电位，维护电网安全，并
避免因用电设备产生的故障，造成伤害。
接地是能够建立在大地上的潮湿土壤和安装位置之间的电压均衡，防止外接电源从地表引入危险电压，并把屋内产生的高压危险回路排
出到地面，从而使室内的电流可以有效地排出。
此外，接地是安全用
电的必要条件，也是维护家庭、公司安全的重要手段。
接地的安装方法通常分为内接地和外接地。
内接地是将建筑物、
电器设备和管网的每个部件直接接地，可以维护高效的电流条件。
外
接地是将接地线的一端连接到接地排，另一端连接到土地块或金属物体，使其建立稳定的接地导体，屏蔽电流流入地面，避免危险气体或
发生火灾。
接地是电力系统安全运行的重要保障，有效维护了我们的安全，
保障了合法权益，因此，做好接地的安装是非常重要的，一定要遵循
工程的安装要求，严格按照规定执行，以确保它能够正常工作，避免
建筑物或用电设备出现安全事故。
接地是抑制噪声、防止干扰的主要方法
接地是抑制噪声、防止干扰的主要方法接地是抑制噪声、防止干扰的主要方法；接地可以理解为一个等电位点或等电位面；是电路或系统的基准电位；但不肯定为大地电位；为了防止雷电可能造成的损坏和爱护工作人员的人身平安；电子设备的机壳和机房的金属构件等；必需与大地相连接；而且接地电阻一般要很小；不能超过规定值。
大多数产品都要求接地；虽然接地可以是真正接地；隔离或浮地；但接地结构必需存在；接地常常与为信号供应电流的回路相混淆；实际中；部分接地问题是与PCB有关的；这些问题归结为在模拟及数字电路之间供应参考连接及在PCB的地层和金属外壳之间供应高频连接。
尽管是EMC设计中最重要的方面；但是这个问题并不简单直观理解；而且通常也很难建模或分析；由于有很多无法掌握的因素影响；导致许多工程师对此不理解；其实每个电路最终都要有一个参考接地源；这是无法选择苏事实；电路设计之初就应当首先考虑到接地设计；接地是使不盼望噪声；干扰微小化并对电路进行隔离划分的一个重要方法；适当应用PCB的接地方法及电缆屏蔽将避开很多噪声问题；设计良好的接地系统的一个优点就是以很低的成本防止不盼望有的干扰及放射；还有；接地这个词对不同领域的技术人员有不同的含义。
1。
移动通信基站的防雷与接地
移动通信基站的防雷与接地1.概述1.1. 雷电简介雷电是一门古老而有神秘色彩的科学，自从有人类历史以来，各个时期都记录着人们和雷电斗争的历史。
自从富兰克林（Benjamin Franklin，1706—1790）研究大气物理建立雷电理论并发明了避雷针以来，人类同雷电的斗争进入了新的领域。
富兰克林以后，现代工业化开始发展，尤其是在俄国工程师多勃罗奥里斯基（1862—1919）发明了三相感应电机和变压器实现电能远距离传输；美国发明家贝尔（1847—1922）发明了电话以后，人类很快进入了电气化时代。
这时候雷电的危害从过去的以直击雷击毁地上的人和物为主发展成为以通过导线传播的雷电波为主。
经过长期的研究，人们建立起了感应雷和高电压反击的理论，弄清了高电压雷电波在金属导线上的传播规律，并于1890年发明了带串联间隙和熔断器的避雷器。
1922年美国西屋电气公司研制成功了炭化硅避雷器，1972年日本日立公司研制成功了配电用无间隙避雷器，防雷科学得到了大的发展，高电压雷电保护技术基本成熟。
事物总是这样：一种矛盾得到解决，另一种隐含在原来矛盾内部的不被重视的矛盾回跃升成为主要矛盾。
20世纪70年代以后，随着世界半导体集成技术的不断发展和完善，新的矛盾产生了。
由于半导体集成电路十分脆弱无法耐受过电压和过电流的冲击，使得智能化弱电设备的雷击灾害显著增加。
电子计算机网络系统、有线传输通信系统、微波传输通信系统、工业自动化控制系统等等与人类生活关系密切的行业受到了严重的雷害威胁。
弱电的雷电保护成为雷电防护行业新的研究领域。
工业化和科技的进步使得各种高层建筑和特殊用途建筑如雨后春笋般的拔地而起，这也为雷电防护提出了大量新的问题。
“静电抵抗”、“电磁干扰”、“热岛效应”等等的问题都有待进一步去研究和解决。
1.2. 雷电的危害根据某保险公司统计，通信行业遭受雷击造成设备损失的比例高达13%，如下图所示：通讯及数据传输处理设备损失比例(Insrance 保险公司统计)* 1992年澳大利亚墨尔本市的一家化工厂因雷击而爆炸，导致毒气泄漏* 1989年我国黄岛油库遭雷击引发特大火灾，死亡19人，伤78人，直接经济损失达数千万元* 我国鄂伦春林区火灾有半数以上是由雷击引起* 1981年日本“马特”导弹发射后遇到落地雷，导弹坠毁，操作人员也受雷击倒毙* 我国每年因雷害伤亡人数大约在10500人左右* 70年代广东从化知青农场一次雷击当场击死15人* 1991年8月11日广州白云山神山镇4名农妇在屋檐下避雨遭雷击，二死二伤* 1977年一次雷电直击广西某电视塔顶，塔顶上的微波机损坏，雷电过电压波通过塔上引线把高电位引入发射机房，致使发射机、载波机、电源设备等都受到严重损坏，停播数日之久* 1997年一次闪电，雷电过电压波通过电话线引入广西大学网络中心机房，致使Modem池和拨号服务器损坏* 数据显示，仅一九九五年至二00六年间，广东发生的雷灾事故就多达一万九千三百四十一宗，雷击引起的火灾爆炸事件两百四十六起，造成人员死伤一千七百五十九人，经济损失达人民币七十三亿元* 2007年6月4日在广东云浮罗定梅子岭工区的雷击事故直接导致了五死三伤的惨剧多年来，围绕雷击危害问题，人们进行了不懈的努力，提出了许多新的防雷理论，研制出一大批新的防雷器件、设备和材料，开发出许多全新的雷电防护技术，但这些理论、技术和设备并未得到很好的推广。
电气设备的接地技术原则和标准
电气设备的接地技术原则和标准
电气设备的接地原则取决于电气设备的种类，依据国家规定，任何电气设备都要设置接地装置，保证电气设备使用人员的平安。
第一，在人工安装体积较小的总接地体时，规定将其安装在建筑物内，并且要尽可能减小总接地体的接地电阻；其次，假如遇到电压不同，用途相同的电气设备，一般是等电位连接要求连接到一个总接地体，并且将建筑物金属构件、金属管道与总接地体相连接，有特别要求除外，如输送易燃易爆物的金属管道不能简洁地根据上述要求进行操作；第三，对于计算机系统、中压系统和弱电系统等具有特别要求的接地要根据相关规定进行设置。
接地装置的零部件、管道、管芯以及各个配件都是镀锌材料，留意要平整、严密的连接各个部件，按要求位置安放设备，连接部分不用刷漆，在焊接部分刷防腐银粉漆；爱护装置和爱护线路之间用具有绝缘爱护装置的电缆设备相连，不需要接地，局部接地的装置须有生产合格证，安装时要留意位置，连接正确，操作规范，高压连接器应分别由两端接地螺栓引出合格接地导线至局部接地母线或接地极上；必需在接地导线穿越架空回流轨道的时候加装绝缘套管；局部接地与帮助接地要安装在行人少的地方，并且保证距离，用电设备实行统一模式从用电设备的外壳右侧直接与导出连接线相接。
1。
接地保护作用原理
接地保护作用原理When it comes to the principle of grounding protection, it is important to understand the role it plays in maintaining safety in electrical systems. 接地保护的原理对于维护电气系统安全起着至关重要的作用。
Grounding protection is designed to prevent electric shock and protect electrical equipment from damage caused by lightning strikes or power surges. 接地保护旨在防止电击并保护电气设备免受闪电和电力浪涌造成的损坏。
By providing a low-resistance path for fault currents to flow to the earth, grounding protection helps to ensure that any excess current is safely dissipated. 通过为故障电流提供一条低阻抗通路流向地球，接地保护有助于确保任何过流都能安全地散去。
This is crucial not only for protecting individuals from harm, but also for safeguarding the integrity of the electrical system as a whole. 这不仅对保护个人免受伤害至关重要，也对维护整个电气系统的完整性至关重要。
From a technical standpoint, grounding protection relies on the principle of equipotential bonding to create a uniform electrical potential throughout a system. 从技术角度来看，接地保护依靠等电位连接的原理，在整个系统中产生统一的电位。
良好接地指导原则
良好接地指导原则Hank Zumbahlen接地无疑是系统设计中最为棘手的问题之一。
尽管它的概念相对比较简单，实施起来却很复杂，遗憾的是，它没有一个简明扼要可以用详细步骤描述的方法来保证取得良好效果，但如果在某些细节上处理不当，可能会导致令人头痛的问题。
对于线性系统而言，"地"是信号的基准点。
遗憾的是，在单极性电源系统中，它还成为电源电流的回路。
接地策略应用不当，可能严重损害高精度线性系统的性能。
对于所有模拟设计而言，接地都是一个不容忽视的问题，而在基于PCB的电路中，适当实施接地也具有同等重要的意义。
幸运的是，某些高质量接地原理，特别是接地层的使用，对于PCB环境是固有不变的。
由于这一因素是基于PCB的模拟设计的显著优势之一，我们将在本文中对其进行重点讨论。
我们必须对接地的其他一些方面进行管理，包括控制可能导致性能降低的杂散接地和信号返回电压。
这些电压可能是由于外部信号耦合、公共电流导致的，或者只是由于接地导线中的过度IR压降导致的。
适当地布线、布线的尺寸，以及差分信号处理和接地隔离技术，使得我们能够控制此类寄生电压。
我们将要讨论的一个重要主题是适用于模拟/数字混合信号环境的接地技术。
事实上，高质量接地这个问题可以—也必然—影响到混合信号PCB设计的整个布局原则。
目前的信号处理系统一般需要混合信号器件，例如模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)和快速数字信号处理器(DSP)。
由于需要处理宽动态范围的模拟信号，因此必须使用高性能ADC和DAC。
在恶劣的数字环境内，能否保持宽动态范围和低噪声与采用良好的高速电路设计技术密切相关，包括适当的信号布线、去耦和接地。
过去，一般认为"高精度、低速"电路与所谓的"高速"电路有所不同。
对于ADC和DAC，采样（或更新）频率一般用作区分速度标准。
不过，以下两个示例显示，实际操作中，目前大多数信号处理IC真正实现了"高速"，因此必须作为此类器件来对待，才能保持高性能。
接地 工作原理
接地工作原理
接地是指将导体接触地球或地球的引导体，使其与地面之间形成电气连接的一种电气连接方式。
接地的工作原理主要涉及以下几个方面：
1. 安全保护：接地可以将电气设备的外壳和金属部件与地面建立电气连接，当设备发生故障或漏电时，会形成电流回路，将电流迅速引导到地面，起到保护人身安全和防止电气设备损坏的作用。
2. 电磁屏蔽：接地能够将电气设备的电磁辐射通过地面排放，减少对周围环境和其他设备的干扰，提高电器设备的抗干扰能力。
3. 静电消除：接地可以将累积在设备或导体上的静电荷引导到地面，减少静电的积累，防止在操作设备时可能引发的静电放电造成的危险。
4. 引流雷击：接地可以将雷电冲击产生的电流通过导体引导至地面，防止电流对建筑物或设备造成损坏，提高抗雷击能力。
总之，接地利用地球作为一个庞大的导体来完成电流的引导和放电，起到了安全保护、电磁屏蔽、静电消除和防雷击的功能。
浅谈建筑物接地
浅谈建筑物接地１接地的概念《美国国家电气法规》ＮＥＣ第１００节对“接地”一词定义如下：电气回路或设备与大地，或与代替大地的导体之间的导电的连接，可以是有意的连接，也可以是无意的连接。
在配电回路或分支回路里，所有的回路和设备都通过导电连接来互相连通，从而减少它们之间的电位差，或将电位差限制到最小值。
在上述定义里，术语“地”是个关键。
接地的主要目的就是保证电气安全。
在电击防护和为接地故障电流提供返回电源通路方面接地是很重要的。
这两个问题都可将回路和地之间加以连接来解决。
通常将一接地棒打入地内就算与大地相连接了。
对于一个建筑物的配电系统，可在靠近电源进线处打一接地棒来接地。
将回路导线与地连接（Ｇｒｏｕｎｄ）或将设备接地（Ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ）可起到如下作用：（１）提供设备与近处金属物体间的低阻抗连接，以减少人身电击危险；（２）给接地故障电流提供返回电源的低阻抗通路，使熔断器或断路器得以动作；（３）给雷电感应电流提供低阻抗的对地泄放通路；（４）给静电电荷提供对地泄放通路，以防产生电火花或电弧。
２.地网简介接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷，感应雷或其它形式的雷，都将通过接地装置导入大地。
因此，没有合理而良好的接地装置，就不能有效地防雷。
从避雷的角度讲，把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。
接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地，使其与大地的异种电荷中和。
目前，国际国内防雷理论和工程界比较流行共用接地和等电位连接：（１）共用接地就是把同一建筑物内的许多不同性质的接地装置如防雷地、电气安全接地、交流电源工作地、通信及计算机直流地统统地连接在一起，使之成为一个等电位体；（２）等电位连接是把建筑物内及附近的所有金属物，如混凝土内的钢筋，自来水管、煤气管及其它金属管道、电力系统的零线等用电气连接的方法连接起来（焊接或者可靠的电气连接），使整座建筑物成为一个良好的等电位体。
当雷电来袭时，由于建筑物内部及其附近基本上做到等电位，因而不会发生建筑物内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
TI美国资深专家Bruce Trump谈“接地原则”
以前谈到电源去耦，我警告过糟糕的去耦会增加放大器的失真。
一位读者问了一个有趣的问题，去耦电容的接地脚应该在哪里接地才能消除这个问题呢？
这个问题升级到关于正确接地的技术。
题目太大了，不过我也许能够提供一些启发性的例子。
Figure 1是反向放大电路与同相放大电路及其杂散接地寄生电阻和电感（用红色标出）。
节点A、B、C是理想地。
但如果电流流过接地的寄生阻抗，这些节点将形成不同的电位。
这些寄生的阻抗会使得对地失真电流影响到输入信号。
读者的问题是“去耦电容的接地端应该连在哪里”。
这是重点。
从运放电源脚流进的电流（也流经去耦电容）会引起失真，因为电流只提供了半个正弦波。
如果失真（或其他干扰）电流流过一个脆弱的地节点，它会增加放大器的失真（或其他误差）。
一个干扰或失真电流流进A节点直接影响了输入信号的参考地，形成误差。
同样地，对地电流注入节点B 形成了一个输入信号（在第一个电路中，加在反向输入端上）。
对地电流流过节点C直接形成一个输出电压的误差。
节点C也许不那么脆弱，因为误差信号没有经过放大器的放大。
去耦电容应该连接在节点G上。
因为即使在其对地电流的路径上有额外的分布电阻，但在G上的电压变化对关键节点的影响相同，所以不会注入新的误差或失真。
图上的运放用单电源供电。
运放的地连接（画在三角形上方）也应该连在G上。
一个双电源运放电路会有另外对于负电源的去耦电容，同样应该连在G上。
有一个方案可以建立一个具有上述节点G接地特性的电路板。
规则很简单——输入端的地到电阻R1的线路应该是一条干净的路径，中间没有其他的连接以免影响此路径上的电流（如Figure 2所示）。
然后，这个输入地的线路可以连接到一个能满足要求的阻抗更低的地或地平面。
如果这个电路有增益，输出误差就没那么关键，但你依旧想要用一条单独的线路来将地引到输出端。
输入地不应该通过输入连接器连接到设备的机箱上。
因为这会给其他对地线产生干扰的噪声（例如交流主要地电流）提供可乘之机，将噪声注入到干净的地线上。
一个简单的博文不能覆盖到全部与接地有关的”艺术”。
有时候它像魔法，欧姆定律永远都起作用。
关于对地电流的流向以及它们是如何影响电路的思考，总是一个好的开始。