[转] 高低压为什么不能共地的一个解释

可乐 · 发表于 2013-1-22 17:58

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本帖最后由可乐于 2013-1-22 18:01 编辑

很多人都知道，当有高低电压的时候，一般是不允许共地的，而是需要隔离开，比如我们常用的开关电源，它的输入是220VAC，输出5VDC，其中的变压器既是降压，也起隔离作用。
一般的讲，电压越高，隔离的距离越远，有些因为体积版面考虑，不能做远的，采用割空PCB方式，加大间距，这个的原因是PCB的材料一般是FR4材料，介电常数在4.2附近，也就是说，隔空的1mm，等于PCB的4.2mm，所以效果明显。

高低压一般为什么不能共地，若共地会如何，我们接下来建立一个模型来分析：
（1图）上图是不共地情况下，左边高压的正负端对低压的正负两端的作用，可以看出，当两者距离越远，可以基本上认为高压的正负端作用抵消了，只产生共模的微弱干扰，而这个干扰，是共模的，越远，越少，所以可以基本上认为没有影响。

（2图）上图为共地，当高低压共地之后，地端为零电位，对低压的正端没有影响了。只有高压的正端的单模影响，这个影响是明显的。
从上两图的电荷作用角度来看，共不共地，差别非常大。

共地，本质上就是把原来的共模干扰，变成了差模干扰，所以干扰放大了很多。

有网友提到家用电网有火线问题，因为安全性，需要隔离，本文没有讨论安全性问题，只是把这个高低压共地干扰问题分析透，主要用于PCB布线等，提高抗干扰能力。