Conception électronique - Un bon ingénieur en conception de PCB devrait ronger ce « sol».

La « terre » est un concept très important en électronique. Lors de la conception du PCB, nous rencontrons diverses mises à la terre, telles que la mise à la terre numérique, la mise à la terre analogique et la mise à la terre du signal. Dans cet article, nous pourrions aussi bien en apprendre un peu plus sur les différents « mises à la terre» dans les alimentations à découpage.

Le concept de « terre »

La définition classique de « Terre» est « un point équipotentiel ou un plan utilisé comme référence pour un circuit ou un système».

Le symbole de la « terre »

Idéalement, la ligne de terre devrait être une entité physique de potentiel nul et d'impédance nulle. Dans le câblage réel, il y a des éléments d'impédance sur la ligne de masse du PCB, et les éléments réactifs sont composés de capacités et d'inductances distribuées. De plus, le fil de terre et l'alimentation (alimentation, source de signal) forment une boucle. Le champ électrique de cette boucle induit un courant radiofréquence d'un champ électromagnétique externe, souvent appelé "bruit", qui peut causer des problèmes d'EMI.

Considérations sur la « mise à la terre» pendant le câblage réel de l'alimentation à découpage

Généralités ã

.selon l'application pratique, vous devez d'abord distinguer le type de ligne de terre, puis choisir une autre méthode de mise à la terre.

. Quel que soit le mode de mise à la terre, le principe de "faible impédance, faible bruit" doit être respecté.

Classification de "Terre" dans les alimentations à découpage

1. Mise à la terre DC

Circuit DC "masse", point de référence à potentiel nul.

2. Lieux d'échange

La ligne neutre du courant alternatif, qui est généralement le lieu de production de bruit, doit être séparée des grandes zones.

3. Simulation de mise à la terre

Potentiel nul des différents signaux analogiques.

4. Mise à la terre numérique:

Aussi appelé logiquement, est le potentiel nul des différents signaux de commutation (numériques) du circuit numérique.

5. Sol chaud

L'alimentation à découpage ne nécessite pas l'utilisation d'un transformateur de fréquence de puissance dont la "masse" du circuit de commutation est liée au réseau électrique de secteur, dit "chaud", qui est sous tension.

6. Froid:

Parce que le transformateur haute fréquence de l'alimentation à découpage isole les entrées et les sorties; Comme le circuit de rétroaction utilise souvent un photocoupleur, il peut non seulement transmettre le signal de rétroaction, mais aussi isoler la « masse » des deux côtés; Ainsi, la terre à la sortie est appelée "terre froide", elle n'est pas chargée.

7. Mise à la terre de puissance

Point de référence à potentiel zéro pour les équipements de réseau à courant élevé, l'électronique de puissance et les équipements magnétiques.

8. Mise à la terre du signal

Se réfère généralement à la ligne de terre du signal de variation inductif.

9. Sécurité

Une boucle au point de mise à la terre est prévue pour éviter les risques d'électrocution.

10. Mise à la terre blindée

Fournit une référence 0v ou un blindage électromagnétique pour les câbles d'interconnexion et le châssis principal pour empêcher l'induction électrostatique et l'induction de champ magnétique.

11. Système

Point de référence commun pour les signaux analogiques et numériques de l'ensemble du système.

12. Flottant

Sans mise à la terre, utilisez l'une des branches du circuit comme référence 0V.

Méthode de mise à la terre

1. Mise à la terre à point unique

.cela signifie que les lignes de terre de tous les circuits sont connectées au même point de la ligne de terre commune pour réduire les interférences mutuelles entre les boucles de terre.

. Il peut empêcher le courant et le courant RF dans différents sous - systèmes de passer par le même chemin de retour, évitant ainsi le couplage de bruit de mode commun mutuel.

.selon les caractéristiques de différents systèmes, il est possible de choisir un point de mise à la terre unique en série et un point de mise à la terre unique en parallèle.

2. Mise à la terre multipoint

Se réfère à la terre près de chaque partie du circuit dans le système.

3. Mise à la terre hybride

. combine une application complète de mise à la terre à point unique et multipoints. Généralement, sur la base d'un point de masse unique, la mise à la terre multipoint est réalisée par l'intermédiaire de certains inducteurs ou condensateurs. Il utilise la propriété que l'inductance et la capacité ont des impédances différentes à différentes fréquences. Les systèmes de ligne de masse ont des structures de masse différentes à différentes fréquences et sont principalement adaptés aux systèmes de circuits fonctionnant à des fréquences mixtes.

. prendre soin de distinguer la masse du circuit analogique de la masse du circuit numérique, ainsi que leur point de connexion commun optimal.

Rappel: dans le circuit de basse fréquence, la fréquence de fonctionnement du signal est inférieure à 1 MHz, l'effet inductif entre le câblage PCB et l'équipement n'est pas grand, la circulation formée par le circuit de mise à la terre a un impact plus important sur les interférences, un point de mise à la terre unique doit être adopté. Lorsque la fréquence de fonctionnement du signal est supérieure à 10 MHz, l'impédance de la ligne de terre devient très importante. À ce stade, l'impédance de la ligne de terre doit être réduite autant que possible et les points multiples les plus proches doivent être utilisés pour la mise à la terre. Lorsque la fréquence de fonctionnement est comprise entre 1 et 10 MHz, la longueur de la ligne de terre ne doit pas dépasser 1 / 20 de la longueur d'onde si un point de mise à la terre unique est utilisé, sinon une mise à la terre multipoint doit être utilisée.