不连续接地的电气系统是什么?
关键的外卖
不连续接地一般指的是使用不同的理由不同的电路,或使用相同的多个连接地面与一些高阻抗。
不连续接地是一种地面循环(在直流和低频)和噪声之间的耦合地面点(在~千赫至MHz频率)。
这些噪音会干扰低级信号和问题
你能点不连续接地分这个示意图夫妇彼此吗?
接地常常被忽视在电子设计、PCB设计和在较大的电力系统设计。与单一权力层PCB平面,接地是很简单,你需要更担心你的布局策略来抑制噪声耦合和减少EMI易感性。在更复杂的系统与多个接地点,地面策略可能不是那么简单,在电力电子创建一些恼人的噪音问题。
电力电子系统可能故意利用不连续接地,但系统中实现多个接地时要小心点。低级信号可以掩盖了许多系统由于简单地循环,它可以来自不连续接地。有一些重要的事情时进行计算和模拟系统的行为。特别是,您需要检查泄漏和噪音接地之间的耦合点,包括潜在的地面循环。
间断和连续接地
术语“不连续接地”可能意味着几个不同的东西:
一个系统的多个地面点没有直接连接到对方
系统的多个地面飞机,每个连接到不同的供电恢复点
系统与多种类型的理由是没有连接板或电力供应水平
与之形成对比的是,典型的地平面:只要地平面是制服,不是身体分成多个部分,然后在你的PCB可以被认为是连续的。这是标准的方法来定义接地对现代多氯联苯在层板:你通常有两个平面层(电力和地面)和2个信号层(顶部和底部)。这有助于防止接地问题可能发生在其他系统中,如multiboard系统和电力电子。
Multiboard系统
multiboard系统中一个主要的挑战,他们运行在低或高频率,是否保持一致的接地和定义返回路径。可以有诱惑创建不连续接地通过连接电路不同的地面点(例如,净1电源地,净2地球或底盘),它可以产生地面循环或允许其他的来源进行了EMI之间移动不同的部分。它还可以让你错误地创建一个地面返回路径和非常大的回路电感,创建易受外部辐射EMI。
阅读更多关于接地并返回路径规划策略在这篇文章中。
电力电子和低级别的系统
高电压/电流电力电子有时会被放置在远离火源多氯联苯非常沉重的铜防止多余的温度上升。检查不同的接地之间的耦合点,每个点需要考虑如何将对直流和交流电流被孤立。对直流电源电子、隔离直流的理由很简单;如果事情安排在PCB,直流FR4两个地面点之间的薄层电阻的108欧姆/平方。换句话说,直流薄层电阻足够大,任何直流泄漏电流直接接地点之间(即。,在衬底)太低被检测出来。
地面点在这个电路板会有很高的直流隔离,但他们也有一些寄生电容。
事实并非如此,与不连续接地开关电源板上。有一些杂散电容接地点之间在缺乏地面飞机。之间也有一些杂散电容接地点,这杂散电容将开始主导阻抗接地点之间如果没有地平面。
你可以大致计算两点之间的电容与标准公式与地面接触的尺寸和介电常数的衬底(通常FR4)。这两者之间的寄生电容可以诱导一些噪声耦合点,就像电容串扰高速/高频板。你可以量化这种级别的噪音和任何解决在最初的电位差和一些基本的电路模拟接地点之间。
功率谱的另一端,设备需要收集底层模拟信号在低频率不层通常建立在高计数板。如果有不连续,噪音循环接地回路和电源噪声,一般来说,可以掩盖期望信号,除非一些过滤和/或锁定放大技术。在这些系统中,您还将需要检查如何噪音夫妻不同接地分和大型接地回路是否会掩盖所需的信号。
下面是如何使用SPICE-based模拟器研究不连续接地电力系统中通过一些简单的分析步骤。
香料模拟不连续接地
当定义两个地面点在你的示意图,你可以模拟两个地面点之间的电容漏电流通过瞬态模拟和频率扫描。你可以模型之间的耦合两个地面点与一个平行的RC电路之间的两个理由(见以下示意图)。这个电路是直流电阻的电阻器(一个非常大的价值)和一个小的交流电容电容器。在一起,这可以创建一个RC时间常数的微秒。
电路在绿色盒子可以用来检查电阻和电容耦合与不连续的接地系统。
上面的电路在绿色框中显示了一个简单的方法来检查这两个最近的接地之间的耦合点pre-layout模拟。瞬态模拟,您可以检查多久地面波动在一个网需要传播到另一个网络。这还允许您检查一个嘈杂的地面点诱发噪声回一个安静地(即。地面循环),以及地面两点间的电位差随时间变化。
在接地回路的情况下,您可以尝试模拟电位差直接通过简单地将积极的电压源加上一些噪音地面上的一个网。这将定性模型常数的影响电位差(通常的mV)两个接地之间的点。Judiciously-placed探针将提供你所需要的测量噪声传播回上游组件。在这种类型的模拟中,你可能可以直接看到一个连续的地平面的好处或明星接地电路。
与不连续系统接地时,您可以检查潜在的问题像噪声耦合的一部分PCB设计和分析如果你使用正确的pre-layout模拟功能。的从节奏前端设计特点与强大的集成PSpice软件模拟器创建一个完整的系统,设计电气系统和模拟信号的行为。一旦设计准备签收,您可以使用SI /π分析工具对布线后的验证和仿真。
如果你想了解更多关于节奏是如何对你的解决方案,跟我们和我们的专家团队。