Q A & 問：臺式電源如何正確接地連接

你的臺式電源是否有一個綠色的接地端子，就像圖1所示的B&K Precision的1550電源?

假設(shè)有，我們?nèi)绾我约昂螘r使用這些連接? 例如，圖2顯示了與通常隨電源出售的跳線排的三種可能連接。如果將綠色接地端子接在紅色輸出端子上，會不會損壞電源?如果不接地，會不會有安全問題?

為了更好地理解這些問題，我們將打開電源，檢查與地線相關(guān)的內(nèi)部連接。這些問題的答案將幫助我們了解所有線路驅(qū)動的電源，并讓我們對安全有一個更好的理解。

圖1:B&KPrecision 1550單輸出電源的圖片，重點是面板連接。

圖2:圖片顯示電源接地連接的三種可能連接方式。

安全接地

讓我們從顯而易見的開始:關(guān)于接地和連接的全面討論超出了本文的范圍。最新標準可咨詢UL、NEC等權(quán)威機構(gòu)。

話雖如此，我們可以通過檢查B&K1550來發(fā)現(xiàn)一些指導方針。首先，或許也是最重要的一點是，外露的金屬機箱要接地。這在圖3的左側(cè)面板中清晰地顯示出來。這里我們可以看到IEC電源連接器的背面。接地連接(黃色線)用螺絲固定在機箱上。端子法蘭包括一個外齒鎖緊墊圈，以確保導線法蘭與機箱之間的低電阻連接。

圖3:輸入接地用螺絲固定在機箱上(左)，面板接地焊接到機箱上(右)的圖片。

技術(shù)貼士:在理想的操作條件下，安全接地的電流為零。但是，如果設(shè)備或墻內(nèi)接線出現(xiàn)故障，安全接地必須能夠傳導全部交流線路電流。這種低電阻的東西，如暴露的金屬機箱保護用戶。低電阻對于提供高電流跳閘主斷路器也是必要的。電線電阻高是特別危險的，因為它會導致持續(xù)的故障電流，并有可能引起火災。

面板接地端子的連接如圖3的右圖所示。在這里，我們看到一條帶綠色條紋的黃線從機箱連接到一個小電路板，該電路板連接到面板香蕉插孔。觀察電線的端子耳是點焊到金屬底盤上的。另一側(cè)焊接在PCB上。

在回答我們最初的問題之前，我們應(yīng)該看看圖4。這是電源的主電路板。這是一個開關(guān)模式電源(SMPS)。它不是一個60赫茲的大型變壓器，而是一個高頻變壓器。其結(jié)果是比傳統(tǒng)的變壓器解決方案更小更輕。

這幅圖的重要部分是紅線的劃分。這表示電路的交流線路輸入(上)和穩(wěn)壓直流部分(下)之間的邊界。只有少數(shù)幾個項目跨越線路，包括變壓器，光耦合器和安全額定電容器。這提供了一個很好的隔離措施，因為沒有直接連接。

輸入和輸出部分之間的這種隔離是我們開場問題的核心。

圖4:B&KPrecision 1550電源的主電路板，輸入和輸出部分之間有突出顯示的分界線。

通過適當?shù)母綦x，電源的直流部分會浮起來。在理想情況下，它的作用就像電池一樣，正負端之間沒有固有的連接。就像電池一樣，我們可以自由地將浮動電源連接到其他電源上。例如，我們可以堆疊(串聯(lián))兩個36 VDC的B&K 1550電源在一起，以獲得72 VDC。

安全須知:

浮動電源不排除所有的電流路徑。我們可以預期高阻抗漏電流。作為一個說明性的故事，以我的舊筆記本電腦為例。它的漏電流非常大。你不能光著腳使用電腦，也不能在電腦充電的時候使用。你能感覺到腳趾里的漏電流!如果你能感覺到泄漏電流，它肯定是高到足以擊穿和破壞任何未受保護的金屬氧化物半導體(MOS)器件，如MOSFETS 或微控制器的門。當然，如果你能感覺到電流，那就說明出現(xiàn)了嚴重的問題，需要立即引起注意。

技術(shù)貼士:

雖然電源的輸出浮起來了，但還是有局限性的。例如，假設(shè)我們有1550個電源中的4個。理論上，我們可以將最低的電源接地，然后將電源串聯(lián)在一起。這就像堆疊4個36伏直流電池，提供總共144伏直流電壓。在實踐中，我們應(yīng)該非常小心，因為電隔離是有限制的。一定要查閱數(shù)據(jù)手冊或制造商，以確定任何給定電源的最大連續(xù)直流偏置。在我們的示例中，在我們的4串聯(lián)連接示例中，上電源具有108 VDC偏移。

安全須知:

隨著串聯(lián)電源數(shù)量的增加，存在安全隱患。首先，我們通過了OSHA的高電壓閾值，有觸電的真正危險。其次，人為因素的限制開始發(fā)揮作用，因為我們可能會變得自滿，忘記關(guān)閉一部分電源。同樣，這是一個觸電的危險。你和你周圍的人使用單個較大的電源可能比使用一群較小的電源更安全。

一些想法

考慮到所有的事情，最好的做法是保持跳線安裝與安全接地良好連接，例如，將綠色端子連接到黑色端子。當我們將項目連接到外部測試設(shè)備(如函數(shù)發(fā)生器和示波器)時，這可能更重要。請注意，示波器探頭的接地耳連接到接地。在MOS周圍工作時，對高阻抗泄漏電流的警告可能非常重要。操作不接地電源的結(jié)果可能與在沒有正確接地的工作臺或沒有接地帶的電路上工作的結(jié)果相同。唯一的缺點是接地回路，但這是另一天的討論。