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[圖解]如何避免迴路接地
02/21/2011 by wensan
「接地」的意義
一般來說,「接地」有三種意義,
一是基於安全考量所做的「接地」.
為了避免電器因為雷擊、零件損壞、電線破皮等意外事故導致漏電, 造成觸電的危險,
所以電器的金屬外殼須要「接地」.
這樣的「接地」是要確保電器的金屬外殼跟人體所站立的地板處於同一電位,
避免發生觸電的危險.
二是為了讓整個電器系統裡所有的電壓信號有個共同的電位參考基準點, 所以須要「接地」.
這種「接地」跟前一項基於安全考量所做的「接地」是不相干的,
電器系統裡的電位參考基準點並不須要跟人體所站立的地板處於同一電位.
而且只有「非平衡信號」的傳輸須要有個共同的電位參考基準點,
「平衡信號」的傳輸由於「同相信號」與「反相信號」之間互為電位參考基準點,
所以「平衡信號」的傳輸不須要有「地線」.
三是為了屏蔽雜訊干擾所做的「接地」.
是用金屬外殼將電路包起來,
並將金屬外殼接但電路上的某一個固定電位(通常就是電位參考基準點),
避免電路受到外界的磁場、電場干擾.
什麼是「迴路接地」?
由於電磁感應的關係,
變動的磁場會在封閉的迴路中產生電動勢.
所以如果「地線」形成了封閉的迴路,
就會形成「迴路接地」,
那麼「地線」就會變成「天線」,
很容易感應到變壓器或馬達等電機甚至電力輸配線所洩漏的磁場,
造成「感應哼聲」的問題!
電路板佈線須避免「迴路接地」
像下圖的電路板佈線就令地線形成封閉的迴路,
GND_loop.gif
這種佈線方式很容易造成「感應哼聲」的問題.
「一點接地」
像下圖的單聲道放大器如果把輸入跟輸出都接地,
地線就會形成一個封閉的迴路.
GND1_resize.gif
所以必須像下圖那樣只在輸入的地方「一點接地」!
GND1a_resize.gif
多聲道的接地
如果是多聲道的放大器裝在同一個機箱內,
又共用一個電源,
各聲道的輸入接地點和輸出接地點都要接在一起,
像下圖那樣, 該怎麼辦呢?
GND2a_resize.gif
像下圖這樣, 將輸入接地點斷開來是一種方式.
GND2b_resize.gif
像下圖這樣, 將將電路板輸入級和輸出級的地線切開來是一另種方式.
GND2c_resize.gif
但下圖則是一個不良的接地方式,
GND2d_resize.gif
因為如果把輸入插座的地線斷開來,
在機器內部看起來地線沒有形成封閉迴路,
但是放大器接上訊源時,
訊源的兩個聲道的接地點不可能是分開隔離的,
所以會形成一個延伸到機器外部的「迴路接地」!
訊號線的問題
二聲道信號線的連接也會形成「迴路接地」的問題,
像下圖所示,
GND3a_resize.gif
解決方式如下圖所示,
GND3b_resize.gif
像下圖這樣將一邊的地線斷開也行,
GND3c_resize.gif
但這樣的訊號線就不能拿去接兩台單聲道的放大器!
如果不想改訊號線的話,
像下圖把訊號線扭成麻花也會有不錯的效果!
GND3d_resize.gif
防止觸電的接地問題
一般的電器如果是用兩芯的電源線,
電器的外殼和輸配電的「地線」是完全隔離的.
但近來為了安全考量,
電器多改用三芯的電源線,
多出的一條「地線」必須接在電器的金屬外殼,
確保電器不會因為意外漏電導致人體觸電!
像下圖, 如果改用三芯的電源線,
各機器間有訊號線的「地線」連接,
又有輸配電的「地線」連接,
所以又形成「迴路接地」!
GND4a_resize.gif
解決的方式如下圖所示,
GND4b_resize.gif
輸配電的「地線」不直接接機殼,
而是經過一個 20A~100A 的橋式整流器再接到機殼,
確保機殼不會「離地」超過 ±1V,
又不會有感應哼聲的問題!
下圖是使用DIAC和TRIAC的做法.
GND4c_resize.gif
以上所述的避免「迴路接地」的方法,
不論是晶體機還是真空管機、搭棚還是用PC板都適用. |
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351476| 415
发表于 2011-2-22 05:49
楼主
回帖再看，把這個接地環路，一直糊里糊涂，似是而非的問題弄明白。
