Poczta:info@anke-pcb.com
WhatApp/WeChat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Esencja GND w obwodach
PodczasUkład PCBProces, inżynierowie zmierzą się z różnymi zabiegami GND.
Dlaczego tak się dzieje? W fazie projektowania schematu obwodu, w celu zmniejszenia wzajemnej interferencji między obwodami, inżynierowie zazwyczaj wprowadzają różne przewody uziemienia GND jako punkty odniesienia 0 V dla różnych obwodów funkcjonalnych, tworząc różne pętle prądu.
Klasyfikacja przewodów naziemnych GND:
1. Analogowy drut uziemienia agnd
ANOLOGURA Drut uziemiający AGND jest używany głównie w części obwodu analogowego, takiego jak obwód akwizycji ADC czujników analogowych, obwód współczynnika wzmacniacza operacyjnego itp.
W tych obwodach analogowych, ponieważ sygnał jest sygnałem analogowym i słabym sygnałem, łatwo wpływają na niego duże prądy innych obwodów. Jeśli nie wyróżniają się, duże prądy będą wytwarzać duże krople napięcia w obwodzie analogowym, powodując zniekształcenie sygnału analogowego i potencjalnie powodują awarię funkcji obwodu analogowego.
2. Cyfrowy drut uziemiający DGND
Cyfrowy drut uziemiający DGND, oczywiście w stosunku do analogowego drutu uziemionego, jest używany głównie w części obwodu cyfrowego, takich jak obwody wykrywania kluczy, obwody komunikacji USB,Obwody mikrokontroleraitd.
Powodem konfigurowania cyfrowego przewodu uziemiającego DGND jest to, że obwody cyfrowe mają wspólną funkcję, która jest dyskretnym sygnałem przełącznika, rozróżnionym jedynie między „0” i „1”, jak pokazano na poniższym rysunku.
Podczas procesu zmiany napięcia z „0” na „1” lub z „1” na „0” napięcie powoduje zmianę. Zgodnie z teorią elektromagnetyczną Maxwella zmieniający się prąd wytwarza wokół niego pole magnetyczne, tworząc promieniowanie EMC na innych obwodach.
Aby zmniejszyć wpływ promieniowania EMC na obwody, należy zastosować osobny cyfrowy drut uziemiający DGND, aby zapewnić skuteczną izolację dla innych obwodów.
3. Drut uziemiony PGND
Niezależnie od tego, czy jest to analogowy drut uziemiający AGND, czy cyfrowy drut uziemiający DGND, oba są to obwody o niskiej mocy. W obwodach o dużej mocy, takich jak obwody napędu silnikowego, obwody napędu zaworu elektromagnetycznego, istnieje również oddzielny przewód uziemiający odniesienia zwany przewodem zasilania PGND.
Obwody o dużej mocy, jak sama nazwa wskazuje, są obwodami o stosunkowo dużych prądach. Oczywiście duże prądy mogą łatwo spowodować przesunięcie uziemienia między różnymi funkcjonalnymiobwody.
Po przesunięciu uziemienia w obwodzie pierwotne napięcie 5 V może nie mieć już 5 V, ale stać się 4 V. Ponieważ napięcie 5 V jest w stosunku do drutu uziemienia odniesienia GND 0V. Jeśli przesunięcie uziemienia powoduje wzrost GND z 0 V do 1 V, wówczas poprzednie napięcie 5 V (5V-0v = 5 V) staje się teraz 4 V (5 V-1 V = 4 V).
4. Drut zasilający GND
Analogowe drut uziemiający AgND, cyfrowy drut uziemiający DGND i przewód uziemiający zasilania PGND są klasyfikowane jako DC GND GND. Te różne typy przewodów uziemiających muszą być zebrane razem jako drut uziemienia odniesienia 0 V dla całego obwodu, zwany przewodem zasilającym GND.
Zasilanie jest źródłem energii dla wszystkich obwodów. Całe napięcie i prąd wymagane do pracy obwodu pochodzą z zasilania. Dlatego przewód uziemiający GND zasilacza jest punktem odniesienia napięcia 0 V dla wszystkich obwodów.
Właśnie dlatego inne rodzaje drutów uziemiających, niezależnie od tego, czy są to analogowe drut uziemienia, cyfrowy drut uziemiający DGND, czy przewód uziemiający zasilający PGND, muszą być zbierane wraz z przewodem zasilającym GND.
5. Drut uziemienia AC CGND
Drut uziemiający AC CGND zwykle występuje w obwodach o źródłach zasilania prądu przemiennego, takich jak obwody zasilania AC-DC.
Obwody zasilające AC-DC są podzielone na dwie części. Przednim etapem obwodu jest obwód prądu przemiennego, a tylnym stadium jest obwód DC, który jest zmuszony do utworzenia dwóch przewodów uziemionych, jeden to drut uziemienia prądu przemiennego, a drugi to drut uziemiający DC.
Drut uziemienia prądu przemiennego służy jako punkt odniesienia 0 V dla części obwodu prądu przemiennego, a drut uziemienia prądu stałego służy jako punkt odniesienia 0v dla części obwodu prądu stałego. Zwykle w celu ujednolicenia GND przewodu uziemiającego w obwodzie inżynier podłącza przewód uziemienia prądu przemiennego do przewodu uziemiającego DC przez kondensator lub cewkę indukcyjną.
6. Drut ziemi Ziemi EGND
Napięcie bezpieczeństwa dla ludzkiego ciała wynosi poniżej 36 V. Jeśli napięcie przekroczy 36 V zastosowane do ludzkiego ciała, spowoduje to szkodę dla ludzkiego ciała. Jest to zdrowy rozsądek dla inżynierów podczas opracowywania projektów projektów obwodów.
Aby wzmocnić współczynnik bezpieczeństwa obwodu, inżynierowie zazwyczaj używają EGH EGND EGND w projektach o wysokim napięciu i o wysokim naprężeniu, takich jak urządzenia gospodarstwa domowego, takie jak wentylatory elektryczne, lodówki i telewizory. Gniazdo z funkcją ochrony EGND pokazano na poniższym rysunku.
Powodem, dla którego gniazda urządzeń gospodarstwa domowego mają trzy zaciski, jest to, że chociaż zasilanie 220 V AC wymaga tylko przewodu żywego i przewodu neutralnego, trzeci zacisk dotyczy gruntu ziemnego (EGND).
Dwa zaciski są używane do żywych i neutralnych przewodów mocy 220 V, podczas gdy trzeci terminal służy jako ochronne ziemia ziemi (EGND).
Należy zauważyć, że ziemia ziemi (EGND) jest wyłącznie połączona z Ziemią i zapewnia ochronę przed wysokim napięciem. Nie uczestniczy w funkcjonalności obwodu i nie jest związany z funkcją obwodu.
Dlatego ziemia ziemi (EGND) ma wyraźne znaczenie elektryczne od innych rodzajów połączeń naziemnych (GND).
Badanie zasady GND:
Inżynierowie mogą zastanawiać się, dlaczego istnieje tak wiele rozróżnień dla połączeń gruntowych (GND) i dlaczego muszą wprowadzić wiele funkcji dla GND.
Zwykle inżynierowie upraszczają nazewnictwo połączeń GND do „GND” bez różnicowania w projektach schematycznych, co utrudnia identyfikację różnych funkcjonalnych uziemień obwodu podczas układu PCB. W związku z tym wszystkie połączenia GND są po prostu połączone.
Chociaż ta uproszczona operacja jest wygodna, prowadzi do szeregu problemów:
1. Zakłócenia sygnału:
Jeśli różne połączenia funkcjonalne (GND) są bezpośrednio połączone, obwody o dużej mocy poruszające się przez ziemię (GND) mogą zakłócać punkt odniesienia 0V (GND) obwodów o niskiej mocy, co powoduje przesłuchowanie sygnału między różnymi obwodami.
2. Dokładność sygnału:
W przypadku obwodów analogowych dokładność sygnału jest kluczowym wskaźnikiem oceny. Utrata dokładności zagraża pierwotnej funkcjonalnej istotności obwodów analogowych.
Ziemia (CGND) zasilacza prądu przemiennego zmienia się w okresowym przebiegu sinusoidalnym, powodując również wahanie jego napięcia. W przeciwieństwie do gruntu DC (GND), który pozostaje stały przy 0 V.
Gdy różne połączenia podłoża obwodu (GND) są połączone, cykliczna fluktuacja uziemienia prądu przemiennego (CGND) może wpływać na zmiany gruntu analogowego (AGND), wpływając w ten sposób na dokładność napięcia sygnałów analogowych.
3. EMCEksperyment:
Im słabszy sygnał, tym słabsze zewnętrzne promieniowanie elektromagnetyczne (EMC). Im silniejszy sygnał, tym silniejszy zewnętrzny EMC.
Jeśli różne połączenia obwodu (GND) są połączone, uziemienie (GND) silnego obwodu sygnału bezpośrednio zakłóca uziemienie (GND) słabego obwodu sygnału. W konsekwencji pierwotnie słaby sygnał promieniowania elektromagnetycznego (EMC) staje się silnym źródłem promieniowania elektromagnetycznego na zewnątrz, co czyni trudniejszym rozwiązaniem eksperymentów EMC.
4. Niezawodność obwodu:
Im mniej połączeń między systemami obwodów, tym większa niezależna zdolność operacyjna każdego obwodu. I odwrotnie, im więcej połączeń, tym słabsza zdolność operacyjna.
Rozważ dwa systemy obwodów, A i B, bez żadnych skrzyżowań. Wydajność układu obwodu A nie powinna wpływać na normalne działanie układu obwodu B i odwrotnie.
Jest to podobne do pary nieznajomych, w których zmiany emocjonalne jednej osoby nie wpłynęłyby na nastrój drugiej, ponieważ nie mają one związku.
Jeśli różne połączenia obwodu (GND) są połączone w systemie obwodu, dodaje łącze podłączające, które zwiększa zakłócenia między obwodami, zmniejszając w ten sposób niezawodność działania obwodu.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Czas postu: grudzień 05-2023
