DCTODC转换器设计中接地线的布线技巧
DC-DC转换器接地环路详解
DC-DC转换器接地环路详解DC-DC转换器接地环路详解DC-DC 转换器为整个系统中的各个电路供电。
尽管每个电路在测试台上可能表现很好，但系统整体性能却往往达不到各个电路的性能效果。
为什么？有许多潜在因素，而系统中各个电路的整体接地系统是首要原因。
设计师需要非常清楚每个电路如何接地，系统中是否存在接地环路。
当两个电路和/或系统之间存在一个以上对地连接时就构成了接地环路。
重复接地通道相当于形成一个接收接口信号的环形天线(电流通过接地电阻转换成电压)。
接收接地环路感应电压的后果是，随着感应电压的叠加造成系统对地基准电压不稳。
这些感应噪声电压会成为整个系统响应的一部分!此外，接地环路形成一条共用线，导致接地电流经一个以上通道回到系统对地端接地极原点。
例如，多台计算机的电源通过公共办公布线配置中的接地彼此连接在一起，但也可以通过数据通信布线连接。
因此，计算机彼此之间往往通过一条以上接地通道连接。
多台计算机之间存在多条接地通道时，其形成的配置称为“接地环路”。
每当出现接地环路时，接地基准点会接收叠加信号，形成系统干扰和噪声。
当系统中的某些组件由不同的地线，而不是系统中其他组件供电，或系统中两个电路之间对地电位不一样时，测量、通信或视频系统会产生接地环路。
通常，对地连接的电位差会造成电流流动。
这样会调制电路输入，正常输入中出现其他信号。
图1 所示例子中，两个接地仪器通过信号线接地，以及主地线互连。
这种情况下，线路中1A 电流会在两个仪器接地点之间形成0.1V 电压差。
图1 典型的接地环路。
LDO和dctodc
DC TO DC 和LDO的区别是什么？DC-DC，其实内部是先把DC直流电源转变为交流电电源AC。
通常是一种自激震荡电路，所以外面需要电感等分立元件。
然后在输出端再通过积分滤波，又回到DC电源。
由于产生AC电源，所以可以很轻松的进行升压跟降压。
两次转换，必然会产生损耗，这就是大家都在努力研究的如何提高DC-DC效率的问题。
1.DCtoDC包括boost(升压)、buck(降压)、Boost/buck(升/降压)和反相结构，具有高效率、高输出电流、低静态电流等特点，随着集成度的提高，许多新型DC-DC 转换器的外围电路仅需电感和滤波电容；但该类电源控制器的输出纹波和开关噪声较大、成本相对较高。
2.LDO：低压差线性稳压器的突出优点是具有最低的成本，最低的噪声和最低的静态电流。
它的外围器件也很少，通常只有一两个旁路电容。
新型LDO可达到以下指标：30μV 输出噪声、60dB PSRR、6μA 静态电流及100mV 的压差。
LDO 线性稳压器能够实现这些特性的主要原因在于内部调整管采用了P 沟道场效应管，而不是通常线性稳压器中的PNP 晶体管。
P 沟道的场效应管不需要基极电流驱动，所以大大降低了器件本身的电源电流；另一方面，在采用PNP 管的结构中，为了防止PNP 晶体管进入饱和状态降低输出能力，必须保证较大的输入输出压差；而P 沟道场效应管的压差大致等于输出电流与其导通电阻的乘积，极小的导通电阻使其压差非常低。
当系统中输入电压和输出电压接近时，LDO 是最好的选择，可达到很高的效率。
所以在将锂离子电池电压转换为3V 电压的应用中大多选用LDO，尽管电池最后放电能量的百分之十没有使用，但是LDO 仍然能够在低噪声结构中提供较长的电池寿命。
什么是 LDO便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄电池组供电，工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化。
比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V，放完电后的电压为2.3V，变化范围很大。
接地装置及接线方法-概述说明以及解释
接地装置及接线方法-概述说明以及解释1.引言【1.1 概述】概述部分将提供读者对接地装置及其接线方法的整体了解。
本部分将介绍接地装置的定义和作用，以及本文将涉及的接地装置种类和接线方法。
通过对接地装置的基本概念和相关内容的简要介绍，读者将能够更好地理解接下来的文章内容。
接地装置是一种用于保护电气系统和设备的重要装置，它将系统的金属部分或设备与大地直接连接，以确保安全运行和有效灭除电气故障。
在电气系统中，接地装置起到了三个关键作用：防止人身触电、保护设备和提高传输效率。
在本文中，我们将着重介绍以下几种常见的接地装置：1. 安全接地：它是最基本的接地装置，通过将电气系统与大地建立良好的导电连接，来提供可靠的电气系统保护。
安全接地可以有效地传导电流，防止人身触电和漏电事故的发生。
2. 保护接地：它主要用于对电气系统进行过压保护和对设备进行绝缘监测。
保护接地装置可以及时检测到电气系统中的异常电压，并采取相应的保护措施，确保系统的安全运行。
3. 防雷接地：在雷电等自然灾害中，防雷接地装置可以将产生的过电流和过电压引导到大地中，起到保护设备和人身安全的作用。
它通常由接地体、接地引下线和接地装置组成。
通过正确选择和采用适当的接线方法，可以更好地发挥接地装置的作用，保障电气系统的稳定运行和人身安全。
在本文的后续部分，我们将详细介绍一些常见的接线方法，并提供一些注意事项，帮助读者正确选择和应用合适的接线方法。
综上所述，接地装置及其接线方法对于保护电气系统、设备和人身安全起着至关重要的作用。
通过深入了解接地装置的定义、作用以及种类，以及正确使用接线方法的知识，读者将能够更好地理解并应用这些关键知识，确保电气系统的正常运行并减少潜在安全风险。
1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分来讨论接地装置及接线方法。
在引言部分，我们将对接地装置及接线方法进行概述，介绍文章的结构和目的。
首先，概述部分将对接地装置的定义和作用进行阐述，为读者提供一个基本的认识。
关于DC-DC转换器的地线布线
关于DC-DC转换器的地线布线
■背景
在制作印刷电路板时比较苦恼的是走线方式和器件的布局。
如果在制作印刷电路板的时候不考虑这两个因素，就有可能对效率、最大输出电流、输出纹波电压等特性产生比较恶劣的影响。
而对这些特性产生恶劣影响的原因就是地线（GND,VSS），电源（+B,Vcc,Vdd）线的走线。
换而言之，地线和电源线布线的好坏，对电路是否产生问题有较大影响。
为了消除大部分的性能问题，关于印刷电路板的布线和器件的布局的大的原则和注意点，下面将进行说明。
■四大原则
1. 使用平面布线方式设置地线。
2. 电源线也使用平面布线方式。
3. 按照电路图中信号电流流过的方向依次布置元器件。
4. 试验中获得的数据应实事求是。
（刷版尺寸大小和其他因素的限制也应考虑进去）。
注意点
除了上面所说的基本原则外，在布线和器件摆放上也要注意以下问题。
1. 铜线间会产生寄生电容
2. 铜线的长度会产生电阻
然而，也可以利用这些因素消除噪音，或者多余的辐射。
使用平面布线方式就是利用了以上因素。
■基于基本原则的布线
1. 按照电路图中所示信号电流流过的方向依次布置元器件，输入电流线应与输出电流线分开。
接地线的安装施工工艺
接地线的安装施工工艺嘿，朋友！你知道接地线这玩意儿不？它可是保障咱们电气设备安全运行的大功臣！今天咱就来唠唠接地线的安装施工工艺，这可马虎不得哟！要说这接地线，就好比是给电气设备穿上了一层“防护服”，能在关键时刻保护设备和咱们的安全。
你想想，如果没有它，万一出现漏电啥的，那可就危险啦！在安装接地线之前，咱得先把准备工作做足。
就像你要出门旅行，不得先收拾好行李？得准备好合适的接地线材料，要质量过硬，不能是那种“中看不中用”的。
还要有各种工具，像扳手、螺丝刀，都得在手边，不然等要用的时候找不到，那可抓瞎啦！然后就是选择安装位置，这可得慎重。
就好比你盖房子选地基，位置不好，房子能结实吗？要选在能有效接地、方便连接设备的地方。
开始安装的时候，就像给宝贝穿衣，得小心翼翼。
把接地线固定好，螺丝要拧紧，可别松松垮垮的，不然风一吹就掉了，那能行吗？连接的环节也很重要，得保证接触良好。
这就像两个人握手，得紧紧握住，不能只是轻轻搭一下。
如果接触不好，电流能顺畅通过吗？安装过程中，每一个步骤都得认真仔细。
别觉得这是小事情，细节决定成败呀！就像做一道美食，哪怕调料放错一点点，味道可能就全变了。
施工完成后，可别拍拍屁股就走人。
得检查检查，看看有没有遗漏的地方，有没有没拧紧的螺丝。
这就跟考试完检查试卷一样，多看看，心里才踏实。
总之，接地线的安装施工工艺可不是闹着玩的，每一个环节都得用心对待。
这关系到设备的正常运行，更关系到咱们的生命安全。
咱们可不能在这上面偷懒耍滑，您说是不是这个理儿？。
TN-STN-CTN-C-STTIT接地系统的接线图解
TN-STN-CTN-C-STTIT接地系统的接线图解TN-S接地系统（整个系统的中性线和保护线是分开的）TN-C接地系统（整个系统的中性线和保护线是合一的）TT接地系统（TT接地系统有一个直接接地点，电气装置外露可导电部分则是接地）TN-C-S接地系统（整个系统有一部分的中性线和保护线是合一的）IT接地系统（IT接地系统的带电部分与大地间不直接连接，而电气装置的外露可导电部分则是接地的）字母标识第一字母表示电力系统的对地关系T-----一点接地I-----所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地第二字母表示装饰的外露可导电部分对地关系T-----外露可导电部分对地直接电气连接，与电力系统的任何接地点无关N-----外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接（在交流系统中，接地点通常就是中性点）如果后面还有字母，这个字母表示中性线和保护线的组合S-----中性线和保护线是分开的C-----中性线和保护线是合一的（PEN线）我们国家110KV及以上系统普遍采用中性点直接接地系统（即大电流接地系统）。
35KV、10KV系统普遍采用中性点不接地系统或经大阻抗接地系统（即小电流接地系统）380V/220V低压配电系统按保护接地的形式不同可分为：IT系统、TT系统和TN系统。
IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地，而用电设备的金属外壳直接接地。
即：过去称三相三线制供电系统的保护接地。
TT系统的电源中性点直接接地；用电设备的金属外壳亦直接接地，且与电源中性点的接地无关。
即过去的三相四线制供电系统中的保护接地。
TN系统，在变压器或发电机中性点直接接地的380/220V三相四线低压电网中，将正常运行时不带电的用电设备的金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接。
即过去的三相四线制供电系统中的保护接零。
TN系统的电源中性点直接接地，并有中性线引出。
按其保护线形式，TN系统又分为：TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统等三种。
接地线如何连接和敷设
接地线如何连接和敷设
(1)接地装置应同处采用两根连接导体与室内总等电位接地端子板相连接
(2)接地装置与室内总等电位连接带连接导体截面积铜质接地线应小于50mm2钢质接地线应小于80mm2
(3)等电位接地端子板之间应采用螺栓连接其连接导线截面积应采用小于16mm2多股铜芯导线穿钢管敷设
(4)铜质接地线连接应焊接或压接并应保证有靠电气接触钢质接地线应采用焊接
(5)接地线与接地体连接应采用焊接安全保护地线(PE)与接地端子板连接应靠连接处应有防松动或防腐蚀措施
(6)接地线与金属管道等自接地体连接应采用焊接焊接有困难时采用卡箍连接应有良好导电性和防腐措施
(7)人工接地线穿越建筑物时应加保护管过伸缩缝时应留有适当富裕度或采用软连接
(8)室内明敷水平接地干线距地面高度应小于0.2m固定点间距直线段应大于lm拐弯处或分支处应大于0.3m距离墙面应小于10mm并必要地方增设带燕尾螺母螺栓明敷接地干线表面应涂黑漆或黑色条纹
(9)室内暗敷(敷设混凝土墙或砖墙内)接地干线两端应有明露部分并设置接线端子盒。
DC-DC 布线
印制电路板的EMC设计由于PCB更改与相应的传导、辐射骚扰的测试较为复杂，且在时间和成本上也存在困难，因此进行专门的PCB对EMC影响的试验较为困难，这里只能根据一般原理以及多年从事电源设计所积累的经验给出DC-DC转换器PCB设计时需要注意的地方（主要针对降低DC-DC 转换器对外的EMI）。
∙设计PCB时首先考虑好布局，特别是变压器和输出滤波电感的合理放置。
强脉冲信号线（dv/dt大）的走线要尽量短，它们是典型的发射天线；导线不要突然拐角。
∙合理放置原边开关管、输入滤波电容、滤波电感，使得滤波电容、变压器原边绕组、开关管构成的回路面积尽量减小，DC-DC转换器中专门有完整地层，其余信号线、功率线均在其它层上走线，使环路面积最小；合理摆放副边整流滤波电路。
∙开关管和整流管上如有较强高频尖刺，应当就近布置吸收电路。
∙注意控制电路和功率电路的单点接地，同时在靠近脉冲电路负载的部位如PWM芯片VCC引脚添加去耦电容。
∙所有的功率器件，当与散热器绝缘连接时，其管芯均与散热器间存在分布电容，适当的分离不同级间的散热器连接方式，可以有效的减小两级电路间的容性耦合，减小电磁干扰，多层板式结构优于铝基板式结构就是这个原因。
实践证明，上述印制电路板EMC设计，对开关DC-DC转换器的EMC性能有较大的影响。
在印制板设计阶段，工程技术人员由于缺乏有效的手段，往往只能采用试探方法，一旦开关DC-DC转换器不能通过有关EMC标准，就需要重新设计印制板。
往往为此付出沉重的代价。
设计印刷线路板时，设计工程师都会仔细思考铜线的走线方式和元器件的放置问题。
如果没有充分考虑这两点，印刷线路板的效率、最大输出电流、输出纹波及其它特性都将会受到影响。
产生这些影响的两个主要原因则是地线(GND、VSS)和电源线(+B、VCC、VDD)的连接，如果地线及电源线设计合理，电路将能正常地工作，获得较好的性能指标，否则会产生干扰、性能指标恶化等问题。
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在设计印刷线路板时，设计工程师都会仔细思考铜线的走线方式和元器件的放置问题。
如果没有充分考虑这两点，印刷线路板的效率、最大输出电流、输出纹波及其它特性都将会受到影响。
产生这些影响的两个主要原因则是地线(GND、VSS)和电源线(+B、VCC、VDD)的连接，如果地线及电源线设计合理，电路将能正常地工作，获得较好的性能指标，否则会产生干扰、性能指标恶化等问题。
本文就DC/DC转换器的设计，介绍一些通用的设计原则和地线连接方法。
设计原则
印制线走线方式和元器件的放置常常会影响电路的性能。
以下提出了接地线设计的四个原则：
1. 用平面布线方式(planar pattern)接地；
2. 用平面布线方式接电源线；
3. 按电路图中的信号电流走向依序逐个放置元器件；
4. 实验获得的数据在应用时不应做任何调整，即使受板的尺寸或其它因素影响也应原样复制数据。
在设计中注意以上原则和要点，可以减少电路噪声和信号干扰。
除了以上的基本原则外，在设计铜线走线模式和元件放置时应谨记以下两点：布线之间会产生杂散电容；连线长度会产生阻抗。
在设计中注意线间杂散电容和缩短布线长度有利于消除噪声，减少辐射的产生。
在上面的几个基本原则基础上，设计工程师应注意以下几点(参见图1)：
1. 根据电路原理图进行元件的布局，输入电流线和输出电流线应进行区别；
2. 合理放置元器件，保证它们之间的连线最短，以减少噪声；
3. 在电压变化很大和流过大电流的地方应小心设计以降低噪声；
4. 如果电路中采用了线圈和变压器，必须小心进行连接；
5. 电路设计时，将元器件放置在同一方向，便于回流焊接；
6. 元器件间或元器件焊盘和焊盘间必须保证0.5毫米以上的间隙，避免出现桥接。
PCB设计示例
a. 升压转换器模式布线方式
在升压转换器中，输出电容(CL)的位置比其它元件更重要，参考图2。
建议在PCB设计时注意以下两点：
1. 将输出电容尽可能与IC靠近，尽量减小电流回路。
2. 在PCB板的背面用平面布线方法进行地线连接，板背面的接地线应通过一个过孔与板正面的接地线相连。
b. 降压转换器布线方式
在降压电路设计中，肖特基二极管的位置很关键，见图3所示。
在PCB设计中注意以下几点：
1. 肖特基二极管接地点设计将影响输出的稳定性；
2. 肖特基二极管阴极连接线的长度将影响输出的稳定性；
3. PCB背面用大面积铜箔作为地，通过过孔与正面地连接。