Чому інженери зазвичай замикають землю і негативні порти на джерелі живлення постійного струму?

Я досить новачок в електротехніці і бачив багато джерел постійного струму, де хтось замикав землю (зелений) порт на мінус (чорний) порт. Наскільки я розумію, земля повинна служити еталоном при підключенні до заземлення іншого обладнання, так що опорна напруга однакова. Чому тоді заземлення та мінус будуть короткі?

2 відповіді 2

Коротко: Земля не є автоматично еталонною напругою, але добре підключити свою опорну напругу до землі.

Більшість електронних пристроїв сьогодні сконструйовані таким чином, що їх місцеве заземлення - їх посилання на значення «0 В» і те, що розуміють інші сигнали - таке саме, як і негативна сторона їх вхідного джерела живлення. Цей конкретний вибір є довільним, оскільки ми могли б замість нього працювати з позитивною стороною (в основному; є деякі відмінності в характеристиках напівпровідників).

Однак, якщо ви не стискаєте землю (або вживаєте менш двозначне слово земля) і - разом на вашому джерелі живлення, це робить ні означає, що у вас є позитивний, негативний та нульовий вихідні показники. Натомість це означає, що джерело живлення є плаваючий; він підтримує задану напругу між клемами + та -, але напруга між цими клемами та земною клемою може вільно блукати. (Так само, якби у вас замість джерела живлення був акумулятор для живлення - він за своєю суттю взагалі не підключений до землі. Хоча насправді існують деякі витоки та обмеження ізоляції в ланцюгах електроживлення, так що він не може плавати до дуже великої напруги.)

Якби ви розробили схему, щоб використовувати заземлювач джерела живлення як нульовий опорний сигнал для вхідних/вихідних сигналів, а також клемми + і - для живлення, то ви виявили б, що у співвідношенні між потужністю та еталоном існували б дикі коливання. І це нічого доброго - вам потрібні стабільні перепади напруги, щоб зробити щось корисне, будь то аналогове чи цифрове.

Однак вам не потрібно все, підключене до землі, щоб узгодити нульовий рівень напруги. У більшості випадків сигнали між пристроями передаються на парах (або більше) проводів, один з яких є "заземленим" - з'єднує два пристрої, щоб вони узгоджувались, що таке 0 В, а інший несе сигнал щодо цього заземлення . (Після того, як ви зайнялися високошвидкісною або шумостійкою сигналізацією та розглядаєте паразитну індуктивність та опір, є дуже вагомі причини, щоб мати паралельний заземлювальний провід, навіть якщо у вас також є з'єднання із землею на обох кінцях.)

Беручи до уваги дві версії системи, одна з яких має одне або декілька підключень із заземленням, а інша - ні, різниця між ними в більшості (не у всіх) випадках буде такою, що без землі випромінює або отримує більше електромагнітних шумів. Це тому, що великий провідник, напруга якого змінюється по відношенню до іншого великого провідника, є антеною. Якщо ви “закоротите” якомога більше металу у вашій системі на землю, тоді вони не можуть мати різниці напруг і не випромінювати і не отримувати перешкод стільки, скільки.

(Це спрощення. Насправді кожен провідник має індуктивність і, як правило, опір, і сигнали потребують часу на поширення (це, по суті, одне і те ж), тому запобігання випромінюванню є набагато складнішим, ніж просто заземлення багатьох речей, і також не вимагають заземлення. Але це хороше наближення на низьких частотах і тактових частотах.)