强电与弱电的隔离主要通过物理分离和电气隔离两种方式实现。
物理分离是隔离强电与弱电的一种基本方法。
在PCB设计中,可以通过调整引脚间距离,将强电和弱电的引脚拉开,从而在物理层面上实现隔离。
这种隔离方式简单有效,但需要考虑PCB板的尺寸和布局,以避免因引脚间距离过大而增加生产成本。
此外,在布线时,强电与弱电线路也应分开走线,并保持一定的距离,以防止强电的高电压或电磁辐射对弱电信号产生干扰。
例如,在家庭中,电源线插座与电视线等弱电插座的距离应大于500mm,以确保弱电信号不受影响。
电气隔离则是通过电气元件或装置将强电与弱电电路完全分开,从而实现隔离。
常见的电气隔离方式包括变压器隔离、继电器隔离、光电隔离等。
变压器隔离利用隔离变压器将强电与弱电电路分开,隔离变压器的一次绕组和二次绕组之间通过绝缘材料隔离,从而切断两者之间的电气联系。
继电器隔离则是利用继电器的触点来隔离强电与弱电信号,当强电信号控制继电器动作时,触点闭合或断开,从而实现对弱电信号的控制,但强电与弱电之间并没有直接的电气连接。
光电隔离则是通过光电耦合器将强电与弱电信号完全隔离,光电耦合器由发光器件和受光器件组成,当强电信号驱动发光器件发光时,受光器件接收到光信号并转换为电信号输出,从而实现强电与弱电之间的信号传输,但两者在电气上是完全隔离的。
在实际应用中,还可以采用屏蔽罩等辅助措施来增强隔离效果。
屏蔽罩是一种金属罩,可以安装在PCB板的顶部或底部,用于防止外部电场对电路的干扰。
对于强电和弱电电路,可以分别设计不同的屏蔽罩,并确保屏蔽罩尽可能接地,以减少电磁辐射的影响。
综上所述,强电与弱电的隔离需要综合考虑物理分离和电气隔离两种方式,并根据具体的应用场景和需求选择合适的隔离方法。
同时,还需要注意布线规范和安装细节,以确保隔离效果达到最佳。
电路板怎么接地
电路板接地主要是通过电源线。
三线插头有一条线是地线,那么在电源设计里面电路板上的地线就可以和电源线地线相接。
控制系统宜采用一点接地。
一般情况下,高频电路应就近多点接地,低频电路应一点接地。
在低频电路中,布线和元件间的电感并不是什么大问题,然而接地形成的环路的干扰影响很大,因此,常以一点作为接地点。
但一点接地不适用于高频,因为高频时,地线上具有电感因而增加了地线阻抗,同时各地线之间又产生电感耦合。
一般来说,频率在1MHz以下,可用一点接地;高于10MHz时,采用多点接地;在1——10MHz之间可用一点接地,也可用多点接地。
扩展资料:
数字电路与模拟电路的共地处理
有许多PCB不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合构成的。
因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。
数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件。
对地线来说,整人PCB对外界只有一个结点,所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在PCB与外界连接的接口处(如插头等)。
数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点。
也有在PCB上不共地的,这由系统设计来决定。
参考资料:网络百科-接地
高低压接地可以连通吗?
不可以
通俗易懂解释高低压为什么不能共用一个地,
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:
上图是不共地情况下,左边高压的正负端集聚正负电荷,根据电子学基础理论库伦定律,对低压的正负两端的作用如上图,可以看出,当两者距离越远,可以基本上认为高压的正负端电荷对低压的正负端作用力基本上抵消了,只产生微弱的共模干扰,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。
上图是不共地情况下,左边高压的正负端集聚正负电荷,根据电子学基础理论库伦定律,对低压的正负两端的作用如上图,可以看出,当两者距离越远,可以基本上认为高压的正负端电荷对低压的正负端作用力基本上抵消了,只产生微弱的共模干扰,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。
上图为共地,当把高低压的负端共地连接之后,负端我们设为地端,注意这个地端是虚地,跟大地是不连接的,只是一个参考的公共端。
对低压的正端来说,因为低压本身是一个电压源,不受地端如何连接,低压的正端相对于地端的电压是不会变的,所以没有影响。
那么我们可以看到,只剩下高压的正端对低压的影响,而这个影响是单端的差模,因为没有了之前的高压的负端的负作用,所以影响比较明显。
并且,一般的讲,高压端的电压若有波动的时候,那就对低压的电压也会产生波动。
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。
在有高低压布线的时候,一定要注意两者的区别,比如开关电源的初级,因为初级就存在高低压布线问题,例如供电在10多伏,而它驱动的功率管电压瞬间可以达到500V,并且他们两者是共地的,所以一般建议他们的共地采用单点接地,同时低压的跟高压的布板不要挨得很近,尤其是TOPSWITCH三端电源芯片,对共地有严格的要求。
一是布板器件摆放的合理性,二是单点接地。
还有一点,在有几百伏高压的开关电源初级,一般建议用专用的电源类IC,而不是采用MCU之类的驱动器来代替专用IC,因为MCU类的抗干扰能力差,容易跑飞了,若要用,一般要用光耦隔离再驱动,若非要共地,一般建议加屏蔽罩,并且电源等地方的抗干扰一定要处理好。