電路板中接地是電路設(shè)計(jì)和制造的重要組成部分

一、接地的定義和作用

“地”在電子技術(shù)中的定義是：作為電路或系統(tǒng)基準(zhǔn)的等電位點(diǎn)或平面。 電路圖和電路板上的GND代表地線或零線。 開關(guān)電源中比較常見的“地”主要有交流地、直流地、模擬地、數(shù)字地、信號(hào)地等。

地的符號(hào)

接地是指將電路與大地連接在一起，以形成電路的參考點(diǎn)和電流的回路。 接地的主要作用是保證電路的安全和穩(wěn)定。 在電路中，接地可以發(fā)揮以下作用：

（1）保護(hù)電路中的人員和設(shè)備

通過接地，電路中的電流可以回流到地面，從而保護(hù)人員和設(shè)備免受電擊等危險(xiǎn)。

（2）抑制電磁干擾

在電路板中，許多信號(hào)和電源線都需要接地。 這些接地點(diǎn)可以消除信號(hào)和電源線之間的電磁干擾，提高電路的可靠性和穩(wěn)定性。

（3）穩(wěn)定電壓和電流

在電路板中，接地還可以穩(wěn)定電壓和電流，使其在一定的范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。

二、電路板中常見接地方式

在電路板中，有三種常見的接地方式：單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、混合接地和虛地。

（1）單點(diǎn)接地

單點(diǎn)接地是指將所有信號(hào)和電源線都連接到同一個(gè)接地點(diǎn)。 這種方式最簡單，也最容易實(shí)現(xiàn)。 但是，如果電路板很大或者電流很大，單點(diǎn)接地就可能會(huì)導(dǎo)致接地電阻過大，從而影響電路的穩(wěn)定性和可靠性。 如圖2-1所示：

圖2-1

（2）多點(diǎn)接地

多點(diǎn)接地是指將信號(hào)和電源線分別連接到不同的接地點(diǎn)。 這種方式可以有效降低接地電阻，減少電磁干擾和信號(hào)反射等問題。 但是，多點(diǎn)接地需要在電路板設(shè)計(jì)和制造中進(jìn)行精密的控制，以確保各個(gè)接地點(diǎn)的電位相同。 如圖2-2所示：

圖2-2

（3）混合接地

混合接地就是結(jié)合單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地的接地方式，一般是在單點(diǎn)接地的基礎(chǔ)上通過一些電感或電容多點(diǎn)接地。 因?yàn)殡姼小㈦娙菰诓煌念l率下有不同的阻抗從而構(gòu)成不同的接地結(jié)構(gòu)。 混合接地多適用于工作在混合頻率下的電路。

（4）虛地

虛地是指將接地點(diǎn)連接到其他信號(hào)線上而不是實(shí)際的地線。 虛地可以在電路板設(shè)計(jì)中消除地環(huán)路，并減少電磁干擾。 但是，虛地需要精密的控制和測(cè)試，以確保其正常工作。

三、電路板中的接地規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

在電路板設(shè)計(jì)和制造中，必須遵守各種接地規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以確保電路板的穩(wěn)定性和可靠性。 以下是幾個(gè)常見的接地規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：

（1）IPC-2221B

IPC-2221B是電路板設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，其中包括了電路板的接地設(shè)計(jì)要求。 該規(guī)范要求在電路板設(shè)計(jì)中，必須確保信號(hào)和電源線的接地點(diǎn)距離盡量短，以減少接地電阻和電磁干擾。

（2）IPC-A-600

IPC-A-600是電路板制造的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，其中包括了電路板的接地制造要求。 該規(guī)范要求在電路板制造中，必須使用可靠的接地方法，并避免接地線松動(dòng)和接觸不良等問題。

（3）UL認(rèn)證

UL認(rèn)證是指通過美國安全實(shí)驗(yàn)室（Underwriters Laboratories）的認(rèn)證，確保電子產(chǎn)品的安全和可靠性。 在UL認(rèn)證中，接地是其中一個(gè)必須滿足的要求之一。

四、總結(jié)

在電路板中，接地是電路設(shè)計(jì)和制造的重要組成部分。通過正確的接地設(shè)計(jì)和制造，可以保證電路的穩(wěn)定性和可靠性，降低電磁干擾和信號(hào)反射等問題。在電路板設(shè)計(jì)和制造中，必須遵守各種接地規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以確保電路板的質(zhì)量和安全性。

審核編輯：湯梓紅