电路设计小常识:高低压为什么不能共地呢?

发布时间:2016-10-28 阅读量:1061 来源: 发布人:

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,用UC3842之类的电路,因为初级就存在高低压布线问题,UC3842的供电在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。


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。

相关资讯
消费电子补贴效应凸显,中小尺寸驱动IC需求三连增

全球显示面板核心元器件市场呈现企稳态势。根据TrendForce最新研究报告显示,2023年第一季度面板驱动IC产品均价环比下降幅度收窄至1%-3%区间,第二季度虽仍存在价格下行压力,但降幅预计将控制在2个百分点以内。这标志着自2020年疫情引发的剧烈市场波动后,驱动IC价格曲线首次出现明显筑底信号。

成本直降40%!易飞扬硅光模块如何重构DCI市场格局?

在全球5G网络部署与边缘计算需求井喷的背景下,易飞扬创新推出基于O波段的100G QSFP28 DWDM光模块,直击城域网络升级痛点。该产品通过零色散传输架构与硅光集成技术,突破传统C波段方案在中短距场景下的性能瓶颈,以低于3.5W的功耗实现30km无补偿传输,同时兼容开放光网络架构。据行业测算,其部署成本较同类方案降低40%,为5G前传、分布式AI算力互联及绿色数据中心建设提供了高性价比选择,或将成为运营商边缘网络改造的关键技术引擎。

充电效率94.8% vs 国际竞品:国产IC技术路线图全解析

在全球能源转型与欧盟新电池法规(EU 2023/1542)的驱动下,旭化成微电子(AKM)于2025年2月正式量产AP4413系列充电控制IC,以52nA超低功耗、94.8%充电效率及多电压适配等核心技术,重新定义小型设备供电逻辑。该产品通过电容器预充电机制破解完全放电恢复难题,并凭借动态电压调节算法兼容光能、振动等微瓦级能源输入,显著优于TI、ADI等国际竞品。面对国产替代窗口期,AP4413依托BCD工艺与专利壁垒抢占先机,有望在智能家居、工业传感等千亿级市场替代传统一次性电池方案,成为环保供电赛道的标杆级解决方案。

新能源汽车与工业4.0双重驱动:全球电子分销巨头技术布局揭秘

作为全球电子元器件分销领域的领军者,贸泽电子始终以"技术赋能创新"为核心战略,通过构建覆盖1200余家原厂的供应链网络,为工业自动化、汽车电子、智慧农业等前沿领域提供关键技术支持。2025年第一季度,公司新增物料突破8,000项,其中多项产品体现了行业技术演进的三大方向:

工业级高灵敏度振动传感器V112E的核心竞争力与市场价值

V112E高精度振动传感器以1V/g超高灵敏度与纳米级分辨率为核心突破,重新定义了工业设备健康监测的技术边界。通过钛合金激光密封工艺与陶瓷剪切传感技术,该传感器兼具IP67防护等级与-55~120℃极端环境适应性,攻克了传统产品在高温、潮湿场景下的信号失真与寿命短板。其覆盖半导体制造、能源安全、医疗设备等高价值领域,精准捕捉微米级振动能量,为工业4.0智能化运维提供硬核数据支撑,有望在千亿级传感器市场中占据高端技术制高点。