接地讨论_1_概论
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发表于 2010/7/25 8:57:27
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越多的看武老师的这篇文章：[原创]电子技术的老生常谈——接地，越有些感触。
http://forum.eet-cn.com/BLOG_ARTICLE_4272.HTM
在此把我个人的理解整理一下，里面也借鉴了武老师的不少内容。
地线，在电气（Eletrical）和电子(Electronic)两个不同的理解中有较大的差异性。以汽车电子为例：
1.以前我涉及的车身电子（BCM等）几乎都是谈的是Electronic Ground，这里的地线通常是指信号的返回路径。一个模块的总的地线，无论分成一个引脚还是两个引脚，都是通过车身配置后连接至电池的负极和大地的。因此在模块内部的分地和地线策略更多的都是集中于处理不同的信号经由不同的路径返回的时候的处理。涉及的问题大部分都集中于低阻抗的返回路径，不能使不同的信号在返回环节上出现干扰。
在这个细节处理上，才会衍生出功率地线，模拟地线，数字地线和浪涌地线等不同的功能，这几乎都是针对避免共地阻抗耦合干扰。不同频率，类型和电流的信号沿着同一个返回路径回去，总是能产生一些意想不到的问题的。因为电压是个相对的概念，如果正级不变的情况下，地线出现波动，那么压差就会变化，这是所有的微弱信号采集和调理中都会关注的问题。
更为关键的是电路板上存在着大大小小的寄生参数和等效的电阻，这些电阻和寄生的电容和电感会加剧这个现象。武老师谈的地线连接的方法，也正是在将每个IC和其不同信号返回路径隔离后进行的桥接。如果不考虑这一点则会造成彼此的独立和偏移的问题。
2.高压模块，比如DC-DC和逆变器模块。里面就涉及到了安全地的问题。电气地一般都是将大地作为模块的接地参考点，其目的主要有三个方面：
1）安全地也称保护地，将模块正常运行时不带电的金属外壳和接地装置之间作良好的电气连接，形成一个低阻抗的回路，这是防范在较高电压下如果绝缘出现问题（环境影响确实会影响电流泄漏），因此采用保护地来保护人员安全而设置的一种接线方式。
当人体触及到外壳已带电的电气设备时，由于接地体的接触电阻远小于人体电阻，绝大部分电流经接地体进入大地，只有很小部分流过人体，不致对人的生命造成危害。
2）防静电接地，泄放模块上所积累的电荷，避免电荷积累使外部悬空的电位升高，造成电路工作的不稳定，这不仅仅是考虑模块内部的地线也需要考虑模块的外壳上累积的电荷。
3）屏蔽地，避免在外界电磁环境的作用下使模块对大地的电位发生变化，产生很多的不期望出现的干扰和电荷。
这是一个非常有趣的文章名字为：Principles of Electrical Ground
文章写到这里，我想初步的拿出我的自己的总结计划。
1.对于板级的地线策略，将结合着EMC的规范去分析，更多的这和电路板的布板和布线相牵扯，这更多的集中于体现在细节的分析上。
2.对于系统级的接地和保护，我将结合SAEJ-2344进行探讨，其实本质上电动车就是把整套的高压电气系统引入到汽车里面，因此比以往更加复杂的电气安全性的问题将不断浮现出来。
这是两个完全不同的概念，似乎把它放在一起将很难整理清楚。希望大家参与讨论吧，接地不管是对硬件工程师还是系统工程师总是很有兴趣的话题。
