Розетка внутренняя двойная с заземлением: Розетка двойная встраиваемая Legrand Valena с заземлением, цвет слоновая кость

В вашем доме электрический ток проходит через провода, покрытые изоляционным материалом на основе резины или пластика. Когда все идет по плану, электрический ток безопасно проходит через изолированные провода к выключателям и розеткам, а также ко многим приборам и гаджетам, которые мы сегодня воспринимаем как должное. Но в необработанном виде у электричества есть собственный «разум», и оно предоставлено самому себе, о чем свидетельствует большинство ударов молнии, и оно устремляется к земле.

Найдите проверенных местных профессионалов для любого домашнего проекта

Замыкание на землю — это возникновение электричества, которое непреднамеренно попадает в землю.Это происходит, когда электрический ток выходит из изолированных проводов в результате повреждения шнура или неисправной проводки и течет по другому проводнику. Если этим другим проводником является человек, результатом может быть серьезное поражение электрическим током или поражение электрическим током. Поскольку вода является отличным проводником электричества, риск замыкания на землю выше в тех частях дома, где обычно используется вода, например, возле кухонной мойки.

Единственная цель розеток GFCI — предотвратить поражение людей электрическим током, для чего обычные розетки не оборудованы.Стандартная бытовая розетка имеет два разъема с тремя контактами, а розетка GFCI имеет такую ​​же конфигурацию подключаемого модуля плюс две кнопки на лицевой стороне: кнопка «ТЕСТ» и кнопка «СБРОС». Правила, требующие установки розеток GFCI в новом строительстве, с годами расширились и стали включать более применимые места:

Фото: istockphoto.com

1973 — внешние розетки
1975 — розетки для ванных комнат
1978 — гаражные розетки
1987 — любые розетка в пределах шести футов от кухонной раковины
1987 — по крайней мере одна розетка в подвале
1990 — ползунки
1993 — барные стойки
1996 — каждая кухонная розетка, обслуживающая столешницу
1999 — полы с электрическим подогревом

равномерная скорость по проводке, но когда происходит замыкание на землю, поток электричества резко возрастает, когда он перескакивает на непредусмотренный проводник. Розетка GFCI содержит датчик, который отслеживает прохождение электрического тока по проводам, и когда он обнаруживает замыкание на землю (в электрических терминах «неисправность» означает любое отклонение от нормального тока), GFCI, который также содержит внутренний выключатель, отключает подачу электричества в розетку.

Хотя вы все еще можете получить болезненный шок, GFCI предотвратит длительный выброс электричества, который может повредить и убить. В стандартной розетке, как и в вашей спальне, нет датчика.

Фото: istockphoto.com

Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует установки розеток GFCI в новом строительстве в районах, где электрические розетки находятся в непосредственной близости от воды. В старых домах не требуются розетки GFCI, если только не обновляется проводка, но их все равно рекомендуется установить.

NEC требует наличия GFCI на всех внешних розетках и розетках в ванных комнатах (другой термин для розеток). GFCI также требуются на всех розетках, обслуживающих кухонные столешницы. В прачечных и подсобных помещениях GFCI следует устанавливать на розетках в пределах шести футов от раковин, стиральных машин и водонагревателей. Их также следует устанавливать в пределах шести футов от бара, в гаражах и недостроенных подвалах.

В спальнях, гостиных и других местах, где нет водопровода, можно использовать обычные розетки — и они по-прежнему устанавливаются в современных новых домах. По оценкам ESFI, примерно 43 миллиона домов в США.S. до сих пор не установил GFCI во «влажных» помещениях и отмечает, что до 47 процентов сегодняшних случаев поражения электрическим током можно было бы предотвратить в старых домах, если бы GFCI были установлены.

Фото: istockphoto.com

Домашний мастер с базовыми знаниями в области электропроводки может заменить существующую розетку на розетку GFCI (инструкции ниже), но только при замене трехконтактной розетки — два разъема для подключения и отверстие. Розетки только с двумя слотами и без третьего отверстия указывают на наличие старой проводки, заменять которую должен только лицензированный электрик.

Еще одно предостережение: для самостоятельной замены подходят только розетки, подключенные к трем проводам. Розетки с тремя присоединенными проводами (снимите пластину розетки, чтобы определить количество подключенных проводов) указывают на то, что розетка расположена в конце электрической цепи (петля проводки, которая начинается и заканчивается на панели выключателя). Розетка с пятью подключенными проводами расположена в середине электрической цепи, и процесс подключения более сложен — только лицензированный электрик должен заменять эти розетки.

Торговая точка GFCI стоит около 15 долларов, например, эта Levitron GFCI Outlet (доступна в Home Depot). Электрик будет взимать дополнительную плату от 50 до 100 долларов в час за замену розеток.

Замена существующей розетки в конце цепи (как описано выше) не представляет особой сложности, но эта задача требует определенного опыта. Вы должны понимать, как подключены розетки и как электрический ток проходит от панели выключателя через каждую электрическую цепь (петлю проводки) в вашем доме.В некоторых сообществах домовладельцам запрещено прокладывать проводку самостоятельно, поэтому перед тем, как начать, проконсультируйтесь с местными строительными властями.

МАТЕРИАЛЫ И ИНСТРУМЕНТЫ, доступные на Amazon
— Плоская отвертка
— Крестовая отвертка
— Фонарик
— Розетка GFCI
— Крышка розетки GFCI

Отключите питание розетки, выключив автоматический выключатель (на щите выключателя), обеспечивающий электричеством розетку. Хороший способ убедиться, что питание отключено, — это подключить ночник к розетке и включить его, а затем отключить прерыватель.Если ночник не гаснет, вы ошиблись выключателем — попробуйте еще раз.

Снимите выпускную крышку с помощью плоской отвертки. Возможно, сейчас вам понадобится помощник, чтобы держать фонарик, так как верхний свет тоже может быть выключен.

Удалите старую розетку из выпускной коробки с помощью отвертки Phillips. Выпускное отверстие обычно удерживается двумя винтами вверху и двумя внизу. Когда винты вывернуты, розетка будет свободно висеть — единственные вещи, которые ее удерживают, — это прикрепленные провода.

Снимите три прикрепленных провода, которые удерживаются винтами с крестообразным шлицем. Обратите внимание на цвет винтов и цвет проводов.

• Черный (горячий) провод подключается к латунному или золотому винту с одной стороны.
• Белый (нейтральный) провод подключается к серебряному винту на противоположной стороне.
• Зеленый или медный (заземляющий) провод подключается в нижней части розетки к зеленому винту.

Присоедините новую розетку GFCI таким же образом, как вы отключили старую розетку, убедившись, что провода прикреплены к винтам, используя вышеуказанный метод с цветовой кодировкой. Выход GFCI также будет иметь два дополнительных винта на нижних сторонах, и эти винты будут закрыты куском ленты. Оставьте ленту на месте — эти винты предназначены для использования электриком, который заменяет розетку в сложной ситуации с электропроводкой.

Прикрепите новую розетку GFCI к выходной коробке винтами с крестообразным шлицем (используйте те же отверстия).

Поместите новую крышку выпускного отверстия GFCI над выпускным отверстием и прикрепите ее винтами с плоской головкой.Новая крышка розетки необходима, потому что крышка стандартной розетки не подходит к розетке GFCI.

Снова включите автоматический выключатель.

Нажмите кнопку «Сброс» на передней панели розетки GFCI, чтобы включить ее, и подключите ночник для проверки.

Оставьте ночник включенным и нажмите кнопку «Тест». Ночник должен погаснуть, что означает, что розетка GFCI работает должным образом.Если не работает, пора вызывать электрика.

После установки розетка GFCI практически не требует дополнительного ухода, хотя вы можете нажимать кнопку Test один раз в месяц или около того, чтобы убедиться, что она по-прежнему функционирует должным образом. Иногда GFCI отключается без видимой причины — это известно как «неприятные срабатывания» или «срабатывания призраков». Это может быть вызвано чем-то столь же простым, как статическое электричество или близлежащая молния.Когда это произойдет, просто нажмите кнопку сброса, чтобы восстановить электричество.

Если GFCI часто срабатывает, когда он не используется (ежедневно или еженедельно), сама розетка может быть изношена или неисправна и ее следует заменить.

Заземляющие электрические коробки | JLC Онлайн

Q : Обязательно ли использовать заземляющий винт при работе с металлическими электрическими коробками? А как насчет заземления при использовании пластиковых ящиков?

A : Дэвид Херрес, лицензированный электрик из Кларксвилля, штат Нью-Йорк. Х. отвечает : Использование металлического винта заземления — удобный и, пожалуй, самый надежный метод заземления металлической настенной коробки или корпуса светильника, но это не единственный метод. Некоторые металлические дорожки качения, такие как знакомые электрические металлические трубки (EMT), которые крепятся к муфтам и фитингам с помощью установочных винтов (или компрессионных фитингов для наружных работ), также считаются проводниками заземления оборудования.

Если используется металлический корпус, лучше всего вставить зеленый винт заземления в резьбовое отверстие на задней части корпуса или корпуса.Затем провода заземления оборудования подключаются к винту, делая металлическую коробку частью системы заземления.

Альтернативой является использование заземляющего зажима, который представляет собой одобренный элемент оборудования, который скользит по краю металлической коробки и плотно прикрепляет заземляющий провод оборудования к металлу. И наоборот, старый трюк с загибанием оголенного заземляющего провода так, чтобы он касался внутренней части разъема Romex, когда кабель входит в коробку, не является надежным или приемлемым способом создания прочного заземляющего соединения с низким сопротивлением, и большинство инспекторов по электрике отметят это как нарушение.

Пластиковые коробки нельзя заземлить таким же образом. Но по-прежнему необходимо подвести заземляющий провод оборудования в корпус к заземляющим устройствам, таким как выключатели и розетки. Подключите оголенный или зеленый провод непосредственно к зеленому винту на устройстве. Если другой кабель выходит из коробки для питания устройств, расположенных ниже по потоку, подсоедините косичку к проводам заземления оборудования в обоих кабелях, чтобы прикрепить их к винту заземления. Пигтейл гарантирует, что непрерывность заземления будет сохранена, даже если устройство по какой-либо причине будет удалено.

Страница не найдена | MIT

• Образование
• Исследовать
• Инновации
• Прием + помощь
• Студенческая жизнь
• Новости
• Выпускников
• О MIT
• Подробнее ↓
  • Прием + помощь
  • Студенческая жизнь
  • Новости
  • Выпускников
  • О MIT

Предложения или отзывы?

Преобразование двухконтактных розеток

Я часто задаю вопрос о старых домах: можно ли безопасно заменить двухконтактные розетки на трехконтактные. Большинство покупателей жилья сегодня не хотят зацикливаться на двухстворчатых розетках по всему дому. Двухконтактные розетки всегда можно заменить на трехконтактные, и это можно сделать несколькими способами. Сегодня я дам очень краткое объяснение того, для чего нужен третий контакт, и я расскажу о нескольких способах преобразования в трехконтактную розетку. Я не консультировался с юристом перед написанием этой статьи, поэтому мне кажется, что я должен добавить заявление об отказе от ответственности, прежде чем давать какие-либо практические советы по электричеству:

Не выполняйте эту работу, если у вас нет соответствующей квалификации — вы можете начать пожар или получить удар током.Это не исчерпывающее практическое руководство; это только обзор.

Третий контакт на розетке обычно называют «землей», и он обеспечивает альтернативный путь для электричества, которое может отклоняться от прибора или продукта. Это важная функция безопасности, которая требуется примерно с 1962 года. Это сводит к минимуму риск поражения электрическим током и позволяет устройствам защиты от перенапряжения защищать ваше электрическое оборудование, такое как телевизоры, компьютеры, стереосистемы и другие устройства.

Лучший способ обновить двухконтактную розетку — это установить трехконтактную розетку, которая имеет непрерывный электрический путь обратно к панели. Если розетка установлена ​​в металлической коробке, и эта металлическая коробка имеет металлический кабелепровод до самой панели, это, вероятно, будет легко сделать. Чтобы проверить это, вы можете использовать недорогой электрический тестер с косичками, который можно купить в любом хозяйственном магазине примерно за два-три доллара. Когда цепь находится под напряжением, прикоснитесь одним концом тестера к горячему проводу, который должен идти к меньшему разъему на розетке, а одним концом тестера к электрической коробке (см. Фото внизу слева).Если тестер загорелся, коробка заземлена. Теперь все, что вам нужно сделать, это прикрепить к коробке голый медный провод и использовать его в качестве заземляющего провода для трехконтактной розетки (см. Фото внизу справа).

Если вы выполняете тест с помощью тестера с косым хвостом, и индикатор не загорается, когда вы касаетесь горячего провода к коробке, это значит, что коробка не заземлена (или вы не касаетесь горячего провода). В этом случае вы можете протянуть заземляющий провод обратно к панели или заменить двухконтактную розетку на розетку GFCI.Розетка GFCI обеспечивает защиту от поражения электрическим током, но без заземляющего провода эта розетка не защитит ваше электрическое оборудование. Сетевой фильтр, подключенный к незаземленной розетке, ничего не сделает, и вы можете сжечь свой новый плазменный телевизор.

А как насчет переходников с двух на три контакта? Их можно безопасно использовать только в двухконтактной розетке с заземлением . Тестер с косым хвостом загорится на заземленной двухконтактной розетке, если вы прикоснетесь одним выводом к меньшему разъему на розетке, а другой — к винту в середине розетки.

В этом случае вы можете безопасно использовать переходник с двух на три контакта, если вы прикрепите его к розетке с помощью винта крышки. Любое другое использование двухконтактного адаптера небезопасно.

Рубен Зальцман, Structure Tech Home Inspections — электронная почта — Minneapolis Home Inspections

Нужно ли заземлять выключатели света?

Когда вы устанавливаете новые выключатели и розетки, вы обычно найдете заявление об отказе от ответственности, в котором говорится о важности заземления всего, что вы устанавливаете.Тем не менее, может возникнуть большая путаница в том, почему мы вообще заземляем нашу электрику.

Отвинтив пластину переключателя, можно увидеть несколько кабелей, и в большинстве современных домов один из них будет заземляющим. Заземление выключателей света стало обычным явлением и используется в качестве профилактической меры безопасности.

Подключение выключателя света без заземления — это совершенно законно. Для диммеров потребуется провод заземления, но не для традиционных тумблеров.Не рекомендуется использовать заземляющий провод на любом переключателе.

Что произойдет, если я не заземлю выключатель света?

Прежде чем мы перейдем к заземлению и его важности, позвольте мне быстро объяснить, что делает заземляющий провод.

Электрические заряды естественным образом притягиваются к проводящим поверхностям, таким как металлы, которые затем могут передаваться на наши тела. Это явление известно как поражение электрическим током.

Назначение заземляющего провода — дать этому избыточному заряду альтернативный путь, который защитит нас от очень опасных ударов электрическим током или потенциального пожара.

Для этого заземляющий провод уходит глубоко в землю под вашим домом. Провод забирает заряд с поверхности в землю и безопасно отдает его там.

Теперь, когда вы понимаете цель заземления, давайте посмотрим, что произойдет, если вы не подключите заземляющий кабель.

Вилка без заземляющего кабеля опасна, потому что нет альтернативного пути для выхода заряда из цепи.

В результате токопроводящая поверхность находится под напряжением.Тогда вы рискуете вступить в контакт со смертельным избыточным зарядом, исходящим от розеток.

Как видите, заземляющий провод дает только преимущества вашей цепи.

Если у вас есть возможность, то подключить заземляющий кабель действительно не составит труда.

Особенно, используя выключатель мокрыми руками, как в ванной или на кухне, вы можете избавить себя от многих проблем.

Часть роли земли в цепи также заставляет выключатель срабатывать при электрическом замыкании.Без этого опасно высокий ток не остановился бы, идущий в прибор.

Требуется ли заземляющий провод по закону?

Хотя я сказал, что заземляющий провод — это не проблема, законодательные требования и ограничения различаются в зависимости от страны.

Хотя многие семьи живут безопасно, не заземляя выключатели света, многие инспекционные службы придерживаются гораздо более твердого мнения об их упущении.

Например, чтобы соответствовать строительным нормам или пройти электрическую проверку в здании, находящемся в государственной / муниципальной собственности, все выключатели света потребуют заземления.

Также прочтите: Как далеко должен быть выключатель света от двери?

Будет ли задача возложена на домовладельца или домовладельца, зависит от конкретного случая.

Но вам будет сложно убедить местные власти в том, что ваша собственная проводка не представляет опасности, если они обнаружат, что выключатели не заземлены.

Металл против пластиковой коробки: каковы требования к заземлению?

В частности, в старых домах замена выключателя света может вызвать больше проблем, чем вы могли подумать.

Если в вашем коммутаторе используется металлический корпус, он также должен быть заземлен, в то время как непроводящий пластиковый корпус — нет.

Самая распространенная проблема заключается в том, что новые выключатели света часто не имеют заземляющего провода.

Здесь мы должны сравнить металлические и пластиковые пластины переключателей.

Металлические лицевые панели особенно полезны для старых домов. Большинство старых соединений будут иметь заземляющий провод, но без задней коробки для подключения. В этом случае вы можете подключить заземление к задней панели.

Пластиковые лицевые панели не подходят для заземления. В той же ситуации потребуется соединительный блок, к которому затем может быть подключен провод.

Металлические панели переключателей также имеют явное преимущество перед пластиковыми пластинами в своей долговечности.

При вкручивании пластины даже небольшое чрезмерное затягивание часто приводит к растрескиванию пластиковых пластин, обнажая внутреннюю проводку.

В то время как металлические панели переключателей часто являются более дорогим выбором, более высокая цена направлена ​​на более простую установку — особенно для старых сборок — и четкое отображение качества.

Существует также альтернатива физическому заземляющему кабелю. Многие современные переключатели имеют винт заземления, который отводит через него избыточный заряд.

Суть в том, что до тех пор, пока существует металлический контакт между вашей землей и крышкой выключателя / коробкой, ваш выключатель света будет заземлен.

Нужно ли заземлять интеллектуальные коммутаторы?

Интеллектуальные переключатели все еще находятся в зачаточном состоянии, но они позволяют нам управлять освещением одним касанием экрана телефона, нажатием пульта дистанционного управления или одним голосом.

По большей части установка интеллектуального выключателя работает так же, как и обычный выключатель света.

Предположим, вы заметили, как подключены кабели вашего текущего коммутатора. В этом случае новая установка намного проще, поскольку конфигурация кабеля идентична.

Однако с учетом того, что интеллектуальные технологии стали такой новой интеграцией в наших домах, для большинства интеллектуальных выключателей потребуется нейтральный провод, что трудно найти в домах, построенных до 1980-х годов.

Из этого правила есть некоторые исключения.Эти интеллектуальные выключатели света заметно дороже, чтобы компенсировать более простой путь установки.

Независимо от типа переключателя, умный он или «тупой», применяются одни и те же правила заземления.

Как я уже сказал, заземление настоятельно рекомендуется, поскольку это ключевая мера безопасности, которая будет замечена при осмотре или если вы хотите соблюдать строительные нормы.

Как заземлить выключатель без провода заземления?

Я вкратце упомянул выше, что есть одна альтернатива использованию заземляющего провода, который можно найти в некоторых домах.

У некоторых выключателей света нет заземляющего кабеля, и в этом случае электрик решил использовать металлический винт в качестве оголенного заземления.

Очень важно убедиться, что ваша новая панель переключателей подходит для этого заземляющего винта, поскольку подключение без него не рекомендуется.

Во многих случаях, особенно в старых домах, в которых используются металлические коробки, сама коробка может быть заземлена таким образом без кабеля.

Пока сама металлическая коробка заземлена, цепь будет заземлена, если есть контакт металл-металл.

Опять же, если коробка не обоснована, вы столкнетесь с тем же отказом от ответственности, что и в этой статье.

Лично я бы всегда рекомендовал заземлить переключатели, так как влажность / влажные руки могут привести к летаргическому шоку, если не будут приняты меры безопасности.

Заключительные слова

Итак, у вас есть это, ваш дом может выбрать винты, кабели или заземленные коробки, но все ваши переключатели должны иметь заземляющую розетку, чтобы обеспечить вашу безопасность.

Без него вы подвергаете свое тело риску замкнуть цепь, содержащую смертельные электрические заряды.

Вы обнаружили, что ваши переключатели не заземлены? Нужна помощь, чтобы убедиться, что вы прошли предстоящий осмотр?

Оставьте мне комментарий, и мы сможем поговорить об этом!

LearnEMC — Заземление

Правильное заземление — важный аспект проектирования электронной системы как с точки зрения безопасности, так и с точки зрения электромагнитной совместимости. Земля играет решающую роль в определении того, что происходит в случае непреднамеренных неисправностей, электрических переходных процессов или электромагнитных помех.Правильные стратегии заземления также позволяют инженерам более эффективно контролировать нежелательные излучаемые излучения.

С другой стороны, неправильное заземление может подорвать безопасность и электромагнитную совместимость продукта или системы. За последние несколько десятилетий плохое заземление стало основной причиной сбоев системы, связанных с электромагнитной совместимостью.

Разработка хорошей стратегии заземления — довольно простой процесс. Итак, можно задаться вопросом, почему так много систем неправильно заземлены.Ответ прост: инженеры часто путают понятие заземления с другим важным понятием — текущей отдачей. Тот факт, что возвратные токопроводы в цифровой электронике часто обозначаются как заземление или GND, может сбивать с толку. Когда токопроводящие обратные токопроводы рассматриваются как заземляющие (или когда заземляющие проводники используются для обратных токов), результатом часто становится конструкция со значительными проблемами ЭМС.

Определение земли

Хорошая стратегия заземления начинается с четкого понимания цели заземления.Прежде всего, заземление служит опорным нулевым напряжением цепи или системы. Это хорошо понимали несколько десятилетий назад. В 1992 году Американский национальный институт стандартов (ANSI) определил такое заземление [1],

4.152 — заземление. (1) Прикрепление корпуса оборудования, рамы или шасси к объекту или конструкции транспортного средства для обеспечения общего потенциала. (2) Подключение электрической цепи или оборудования к земле или к некоторому проводящему телу относительно большой протяженности, который служит вместо земли.

Было хорошо известно, что заземление является опорным потенциалом, а заземляющие проводники обычно не токоведущие.

Рисунок 1. Розетка на 110 В в США

В США заземленные 110-вольтовые розетки имеют три клеммы, как показано на Рисунке 1. Горячая клемма имеет номинальный потенциал 110 В среднеквадратического значения и обеспечивает ток питания. Клемма нейтрали имеет номинальный потенциал 0 В среднеквадратического значения и действует как возврат силового тока.Клемма заземления также имеет номинальный потенциал 0 Vrms, но не пропускает ток при нормальных условиях. Клеммы нейтрали и заземления подключены к проводам, идущим обратно к одной и той же точке в электрической сервисной коробке (точке, которая электрически соединена с землей вне здания).

Поскольку нейтральный и заземляющий провода идут в одно и то же место, они электрически взаимозаменяемы. Фактически, если бы они были электрически закорочены в розетке с однопроводным подключением обратно к сервисной коробке, было бы трудно обнаружить какую-либо разницу.Так зачем же прокладывать два провода вместо одного? Простой ответ заключается в том, что заземление и возврат тока — это две отдельные функции, которые обычно несовместимы. Значительные токи, протекающие в проводнике, могут помешать тому, чтобы он был надежным опорным потенциалом.

Возможно, наиболее важным моментом, который следует учитывать при заземлении для безопасности и ЭМС, является то, что заземление не является током возврата. Земля и ток — это очень важные концепции, но это не одно и то же. Земля НЕ ЯВЛЯЕТСЯ путем для возврата токов к их источнику.Земля — ​​это, по сути, эталон нулевого напряжения для цепей и систем продукта. Концепция заземления играет решающую роль при проектировании с точки зрения безопасности и электромагнитной совместимости.

Важность заземления для безопасности

Важной частью разработки безопасных электрических продуктов и систем является знание того, где и когда небезопасные напряжения могут появляться на различных проводящих поверхностях. С точки зрения безопасности, заземление является опорным нулевым напряжением, а напряжение на каждом другом проводе — это разница между его напряжением и землей.Для зданий ориентиром на землю обычно является земля под зданием (или буквально «земля» под зданием). Это удобно, потому что земля относительно велика, и все большие металлические конструкции (например, водопровод и кабели, проходящие через границу здания) легко соединяются или соотносятся с землей.

Строительная площадка — это обычно металлические прутья, вбитые в землю возле входа в электроснабжение. Эти стержни подключены к коробке выключателя, от которой заземление распределяется на все электрические розетки через нетоковедущие провода.Они также соединяются с любым металлом, который распространяется по всему зданию, например с водопроводными трубами или строительной сталью.

Приборы или электрические изделия со значительной открытой металлической поверхностью обычно требуются для заземления металла на провод заземления, чтобы гарантировать, что он не может достичь опасного потенциала по сравнению с любым другим заземленным металлом в здании. Если происходит неисправность, которая вызывает короткое замыкание между проводом питания и оголенным металлом, заземление коробки выключателя обеспечивает протекание большого количества тока.Это заставляет выключатель размыкаться и обесточивает прибор.

Рис. 2. Схема, иллюстрирующая базовую работу GFCI.

Важно отметить, что этот метод обеспечения безопасности продуктов основан на хорошем соединении заземления розетки с блоком выключателя. В старых розетках может отсутствовать клемма заземления, и даже в новых розетках с неправильным подключением может отсутствовать заземление. По этой причине во многих продуктах используются конструкции, в которых для безопасной работы не требуется заземление.Изделия с двойной изоляцией спроектированы таким образом, чтобы гарантировать, что соединение питания не может закоротить на оголенный металл, за счет исключения оголенного металла и / или обеспечения срабатывания автоматического выключателя в случае короткого замыкания.

Также растет количество электротехнической продукции со встроенными устройствами прерывания цепи замыкания на землю (GFCI). GFCI работают, обнаруживая дисбаланс тока между проводами подачи и возврата питания. При первом признаке того, что дисбаланс тока превышает безопасный порог, GFCI отключает питание.

Заземление безопасности может совпадать с заземлением ЭМС, а может и не совпадать, но заземление по соображениям безопасности может быть важным фактором, который следует учитывать при проектировании с учетом ЭМС. Например, в медицинских изделиях и промышленных средствах управления заземление цепи часто требуется изолировать от заземления шасси по соображениям безопасности. Это представляет собой уникальную конструкторскую проблему для инженеров EMC, которые обычно хотят видеть все большие металлические объекты, хорошо соединенные на высоких частотах.

Важность заземления для электромагнитной совместимости

Проблемы ЭМС часто возникают из-за того, что два больших металлических объекта находятся под разным потенциалом.Потенциальная разница всего в несколько сотен микровольт между любыми двумя резонансными проводниками может привести к превышению допустимого уровня излучаемого излучения. Точно так же напряжения, индуцированные между двумя плохо соединенными проводниками, могут привести к проблемам с помехоустойчивостью.

Заземление — это в основном искусство определения опорного источника нулевого напряжения и соединения металлических предметов или цепей с этим опорным сигналом посредством низкоомного нетоковедущего соединения. Правильная стратегия заземления ЭМС гарантирует, что большие металлические конструкции не могут двигаться относительно друг друга, что приведет к непреднамеренным излучениям или проблемам с помехоустойчивостью.Склеивание металлических предметов для поддержания на них одинакового потенциала и привязка всех внешних соединений к одному и тому же нулевому заземлению — это ключевой шаг к обеспечению электромагнитной совместимости большинства продуктов.

Наземные конструкции

Практически все электронные устройства и системы имеют наземную структуру. В зданиях это заземляющие провода, водопровод и металлоконструкции. В автомобилях и самолетах это металлический каркас или шасси. В большинстве компьютеров это металлическая опорная конструкция и / или корпус.

Конструкция заземления служит местной опорной точкой нулевого напряжения. Нельзя допускать, чтобы что-либо крупное и металлическое приобретало потенциал, значительно отличающийся от потенциала земли. Обычно это достигается путем прикрепления всех крупных металлических объектов к заземляющей конструкции на интересующих частотах. Это также может быть достигнуто путем достаточной изоляции больших металлических предметов и обеспечения отсутствия возможных источников, которые могут вызвать развитие потенциала между ними.

Рисунок 3.Спутник с двумя солнечными батареями.

Например, рассмотрим спутник, показанный на рисунке 3. Его наземная структура представляет собой металлический корпус, в котором находится большая часть электроники. Чтобы передать значительную электромагнитную мощность на спутник или из него, необходимо установить напряжение между наземной структурой и чем-то еще значительного электрического размера. На частотах ниже нескольких сотен мегагерц единственными проводниками значительного электрического размера (кроме наземной конструкции) являются две группы солнечных панелей и, возможно, любые провода, соединяющие эти массивы с цепями внутри спутника.

Прикрепление массивов солнечных панелей к корпусу в точках, где они находятся в непосредственной близости, гарантирует, что между большими проводниками не возникнет значительного напряжения, которое может служить непреднамеренно передающими или приемными антеннами для шума. Соединительные провода также необходимо прикрепить к заземляющей конструкции. Обычно это достигается с помощью шунтирующих конденсаторов, чтобы установить связь на частотах шума, в то же время позволяя токам мощности и сигнала течь без ослабления.

Стратегия заземления, примененная к спутнику в этом примере, может использоваться практически с любым другим устройством или системой, имеющей наземную структуру. Основная философия заключается в том, что сама наземная конструкция представляет собой половину непреднамеренной антенны. Излучаемая связь может возникнуть только в том случае, если между заземляющей структурой и другим проводящим объектом значительных электрических размеров возникает напряжение. Прикрепление всех объектов значительного электрического размера к заземляющей конструкции предотвращает их превращение в другую половину непреднамеренной антенны.

Эта стратегия заземления важна не только для удовлетворения требований к излучению и помехоустойчивости, она также играет ключевую роль в соблюдении требований к кондуктивным помехам и помехоустойчивости, когда конструкция заземления является одновременно опорным нулевым напряжением и предпочтительным путем для потенциально мешающих шумовых токов.

Три важных момента относительно наземных сооружений:

1. Конструкция заземления должна быть хорошим проводником на интересующих частотах, но не должна быть электрически малогабаритной.Иногда вы можете услышать, как кто-то утверждает, что земли не существует на высоких частотах, потому что земля является эквипотенциальной поверхностью, а потенциал в двух точках на расстоянии четверти длины волны на поверхности неодинаков. Этот аргумент необоснован, поскольку наземные конструкции не обязательно являются эквипотенциальными поверхностями в этом смысле. Фактически, вся концепция однозначно определяемой разности потенциалов между двумя удаленными точками разваливается на высоких частотах.

   Земля служит защитным заземлением для большинства систем распределения электроэнергии, даже если земля определенно не является электрически малой при 50 или 60 Гц.Неважно, что потенциал Земли в Лос-Анджелесе не такой, как в Нью-Йорке. Наземные конструкции служат в качестве местных источников нулевого напряжения. Они не должны быть электрически маленькими.

2. Конструкция заземления не должна закрывать электронику. Наземная конструкция не является защитным ограждением. Это просто что-то большое и металлическое, которое служит локальным источником нулевого напряжения для всего остального, большого и металлического.

3. Конструкция заземления не может пропускать преднамеренные токи (по крайней мере, с интересующими амплитудами и частотами).Токи, протекающие по проводнику или внутри него, заставляют магнитный поток наматывать проводник. Магнитный поток, охватывающий проводник, индуцирует на нем напряжение. На высоких частотах это напряжение потенциально может управлять одной частью конструкции заземления относительно другой части.

Наземные конструкции могут проводить токи с частотами и амплитудами, которые не влияют на их эффективность как наземные конструкции. Например, в большинстве автомобилей рама используется в качестве пути обратного тока для огней и некритичных датчиков, работающих на очень низких частотах.Это не ухудшает способность рамы служить заземляющей структурой на более высоких частотах.

Важно отметить, что, хотя конструкция заземления не может пропускать преднамеренные токи, ожидается, что она будет пропускать токи короткого замыкания и токи индуцированного шума. Фактически, правильное использование конструкции заземления зависит от ее способности переносить непреднамеренные токи с достаточно низким импедансом, чтобы контролировать непреднамеренные напряжения.

Заземляющие провода

Заземляющие провода — это соединения (например,грамм. винты, болты, прокладки, провода или металлические ленты), которые крепят большие металлические предметы к заземляющей конструкции. Подобно наземным сооружениям, заземляющие проводники не проводят преднамеренных токов. Их функция — поддерживать напряжение между двумя металлическими конструкциями ниже критического значения.

Заземляющие проводники должны иметь достаточно низкий импеданс (т. Е. Сопротивление плюс индуктивное реактивное сопротивление), чтобы их полное сопротивление, умноженное на максимальный ток, который они могут нести, было ниже минимального напряжения, которое может привести к проблеме ЭМС.Например, предположим, что экран экранированной витой пары проводов подключен к заземляющей конструкции через 1-сантиметровый контактный разъем, как показано на рисунке 4. Витая пара проводов передает псевдодифференциальный сигнал 100 Мбит / с с синфазным шумом ток 0,3 мА при 100 МГц. Напряжение, управляющее экраном кабеля относительно платы, примерно равно току, возвращающемуся в экран, умноженному на эффективную индуктивность соединения экрана. Предполагая, что эффективная индуктивность контакта разъема составляет приблизительно 10 нГн (т.е.е. 1 нГн / мм) напряжение, управляющее экраном кабеля относительно заземляющей конструкции, составляет примерно 2 милливольта. Во многих ситуациях этого достаточно, чтобы превысить предел излучаемых излучений на частоте 100 МГц, и потребуется предпринять шаги для уменьшения синфазного шума или уменьшения индуктивности соединения заземляющего проводника.

Рисунок 4. Витая пара с экраном, подключенным к заземляющей конструкции.

Гальваническая коррозия

Когда заземляющее соединение выполняется путем соединения болтами двух плоских металлических поверхностей, сопротивление соединения может быть более важным, чем индуктивность.Это особенно верно, когда поверхность раздела между ними подвергается коррозии.

Потенциал гальванической коррозии — это мера того, насколько быстро разнородные металлы будут корродировать при контакте. Коррозия зависит от наличия электролита, например воды; а скорость коррозии зависит от многих факторов, включая свойства электролита.

Рисунок 5. Анодные индексы для обычных металлов.

На диаграмме на Рисунке 5 указаны анодные индексы нескольких распространенных металлов рядом с их названиями.Этот параметр является мерой электрохимического напряжения, которое возникает между металлом и золотом. Чтобы найти относительное напряжение пары металлов, их анодные индексы вычитаются, как указано в таблице. В зависимости от окружающей среды соединения между материалами с разницей напряжений более 0,95 В обычно требуют покрытия или прокладок для сохранения целостности соединения с течением времени.

Земля в зависимости от возврата тока

Как указано в начале этой главы, заземление и возврат тока — это две очень разные функции.К сожалению, в реальных изделиях многие токопроводы имеют маркировку «заземление». Это создает большую путаницу, поскольку правила, относящиеся к земле, применяются к текущим доходам и наоборот.

Например, схематическая часть платы на рисунке 6 имеет четыре разных заземления. Один компонент работает с сигналами или мощностью, которые относятся к трем из этих заземлений. Маловероятно, чтобы разработчик этой схемы хотел четыре разных источника нулевого напряжения. Фактически, четыре заземления соединены перемычками, что указывает на то, что разработчик намеревался иметь одну опорную цепь нулевого напряжения.

Рисунок 6. Частичная схема с четырьмя заземлениями.

Компоновка платы, показанная на рисунке 7, показывает слой с двумя изолированными цепями, помеченными «GND» и «AGND». Изоляция заземления затрудняет поддержание одинакового потенциала всех крупных металлических объектов в системе. Как правило, это следует делать только в случае необходимости из соображений безопасности. Так почему же эти «земли» изолированы?

Рисунок 7. Один слой разводки платы с двумя заземлениями.

В двух приведенных выше примерах причина того, что «наземные» сети были изолированы, заключается в том, что они на самом деле не были заземлением. Они были обратными проводниками для силовых или сигнальных токов. Разработчикам не нужны были изолированные источники нулевого напряжения. Они изолируют обратные токопроводы, пытаясь избежать связи по общему сопротивлению.

Около 50 лет назад, когда цифровые схемы только начинали внедряться в такие продукты, как радиоприемники и высококачественное аудиооборудование, разработчики электроники быстро поняли, что цифровой шум может быть связан со звуковыми цепями, если они используют одни и те же возвратные проводники. .Например, рассмотрим простую доску, показанную на рисунке 8a. Он имеет два цифровых компонента: цифро-аналоговый (ЦАП) преобразователь и усилитель для усиления аналогового сигнала перед его отправкой с платы через разъем. Несимметричный цифровой сигнал между двумя цифровыми компонентами использует землю в качестве обратного пути. На частотах килогерц и ниже возвратный по плоскости ток распространяется с распределением, примерно представленным зелеными линиями на рисунке 8b. Низкочастотный ток, возвращающийся от усилителя к цифро-аналоговому преобразователю, следует по пути, примерно представленному синими линиями на рисунке 8b.

Рис. 8. Простая плата смешанного сигнала слева (a) и примерное распределение обратного тока на заземляющем слое (b).

В текущем распределении явно много совпадений. Это приводит к общему сопротивлению, поскольку токи в одной цепи имеют общее сопротивление заземляющей поверхности с токами в другой цепи. Если бы общее сопротивление заземляющей поверхности было порядка 1 мОм, а цифровые токи были порядка 100 мА, то индуцированное напряжение в аналоговых цепях было бы порядка 100 мкВ.

Пятьдесят лет назад инженеры, проектирующие аудиосхемы, заметили, что напряжения, наведенные в аудиосхемах из-за связи общего импеданса с цифровыми схемами, часто были неприемлемыми. В акустическом сигнале люди слышали цифровой шум.

Очевидным решением было изолировать обратные токи цифрового сигнала от обратных токов аналогового сигнала. Платы с более чем двумя слоями не были распространены в то время, поэтому популярным подходом было разделение текущей возвратной плоскости.Пример этого показан на рисунке 9.

Рис. 9. Плата смешанного сигнала с зазором в плоскости обратного тока слева (а) и приблизительным распределением обратного тока на плоскости заземления (b).

Поскольку низкочастотные токи не могут проходить через зазор, токи перенаправляются по обе стороны от зазора. Это снижает плотность цифрового обратного тока в области плоскости, используемой в основном для аналоговых токов, и значительно снижает связь по общему импедансу.

На относительно простых двухслойных платах 1960-х и 1970-х годов зазор между аналоговыми и цифровыми схемами часто был эффективным способом устранения недопустимых перекрестных помех из-за связи общего импеданса. К сожалению, это сработало настолько хорошо, что люди в конце концов пришли к мысли, что между цифровыми и аналоговыми цепями всегда должен быть промежуток между заземляющими плоскостями. Так родилось правило дизайна, и дизайнеры досок любят правила дизайна. Пятьдесят лет спустя многие дизайнеры плат по-прежнему придерживаются этого правила дизайна, хотя оно больше не имеет смысла.Фактически, лучшее правило проектирования современных плат — никогда не допускать зазора между аналоговыми и цифровыми схемами заземления.

Чтобы проиллюстрировать, почему это так, рассмотрим компоновку платы на рисунке 10. Она имеет те же компоненты, что и в предыдущем примере, и, как и в предыдущем примере, имеет зазор между аналоговой и цифровой схемами. Однако в этом случае зазор окружает аналоговую схему с трех сторон.

Рис. 10. Ужасно смешанная компоновка сигнальной платы слева (а) и гораздо лучшая альтернативная компоновка справа (b).

График обратных токов, как это было сделано в предыдущем примере, продемонстрирует отличную развязку между цифровым и аналоговым обратным токами. Но предыдущие графики обратного тока не учитывали все токи в плоскости. Обратите внимание, что есть четыре цифровых дорожки, соединяющих цифро-аналоговый преобразователь с одним из цифровых компонентов. Для этих сигналов также требуются обратные токи. Эти токи должны поступать от контакта заземления ЦАП на контакт заземления цифрового компонента.Раньше этот путь был коротким и несущественным, но теперь зазор заставляет эти токи делить ту же область плоскости, что и аналоговые токи. Вместо того, чтобы улучшить ситуацию, этот пробел потенциально усугубляет ситуацию.

Правильное определение зазора между аналоговыми и цифровыми цепями имеет решающее значение. Пятьдесят лет назад часто было трудно определить правильное место для разрыва. В современных платах с высокой плотностью зазоры между плоскостями, как правило, нереально и совершенно ненужно для решения несуществующей проблемы.

Существует по крайней мере три причины, по которым в современных конструкциях плат нет необходимости в зазоре заземляющего слоя:

1. Цифровые и аналоговые сигналы, как правило, работают на гораздо более высоких частотах, чем 50 лет назад. На частотах выше примерно 100 кГц обратные токи на заземляющем слое ограничиваются областями непосредственно под дорожками сигнала. Поскольку они не распространяются по плоскости, зазоры между плоскостями не улучшают изоляцию между цепями.

2. Даже на частотах кГц и ниже сопротивление заземляющих поверхностей печатной платы составляет менее 1 мОм / квадрат . Это означает, что «шумные» схемы, сбрасывающие ток в амперах на заземляющую пластину, способны вызывать только милливольты (наихудший случай) напряжения в других схемах, находящихся в той же плоскости. Существует относительно немного ситуаций, когда такой уровень шумовой связи может стать проблемой.

3. В тех случаях, когда миллиом муфты недопустим, гораздо лучше изолировать возврат на другом слое .Например, лучшим решением проблемы сцепления в нашем предыдущем примере было отсутствие зазора между плоскостью. На рисунке 10b показано, как возврат аналогового тока с помощью дорожки на верхнем слое полностью позволяет избежать общей проблемы связи импеданса. В платах, которые имеют много аналоговых и цифровых возвратов, которые должны быть изолированы на низких частотах, обычно необходимо соединять их на высоких частотах, чтобы предотвратить проблемы излучаемого излучения. Маршрутизация изолированных возвратных сигналов на соседних слоях значительно упрощает установление между ними хорошего высокочастотного соединения.

Обратите внимание, что аналоговая трасса возврата тока на рис. 10b подключена к плоскости цифрового возврата тока с помощью одного переходного отверстия, расположенного рядом с выводом заземления ЦАП. Переходное отверстие не несет аналоговых или цифровых обратных токов. Его единственная функция — гарантировать, что аналоговая и цифровая схемы имеют одинаковое опорное напряжение нулевого напряжения. Другими словами, переходное отверстие является заземляющим проводником, тогда как плоскость и дорожка являются токопроводящими проводниками.

Одноточечное и многоточечное заземление

Предположим, что аналоговая трасса возврата тока на рисунке 10b имеет два сквозных соединения с цифровой плоскостью возврата тока, как показано на рисунке 11.Теперь аналоговый обратный ток имеет два возможных пути. Он может вернуться по следу или может вернуться в самолете. Ток будет разделен в соответствии с сопротивлением каждого пути, позволяя значительному количеству аналогового тока возвращаться в плоскость. Аналогичным образом, некоторый цифровой ток будет течь по аналоговой обратной линии тока. Изоляция разрушается, и снова вводится связь по общему сопротивлению.

Рис. 11. Добавление второго соединения между двумя изолированными возвратными токами может означать, что они больше не изолированы на низких частотах.

Вообще говоря, два пути возврата тока не изолированы на низких частотах, если они соединены более чем в одной точке. Сквозное соединение на рисунке 10b является примером одноточечного заземления. Одноточечное заземление является важным понятием в ЭМС, хотя его часто неправильно понимают проектировщики, не проводившие должного различия между проводниками с возвратным током и заземляющими проводниками.

Рисунок 12. Одноточечное заземление.

На рисунке 12 показана концепция одноточечного заземления.Изолированные цепи или системы связаны с одной точкой через нетоковедущие заземляющие проводники. На рисунке 13 показана другая реализация, в которой заземляющие проводники подключаются более чем в одной точке, но все они по-прежнему привязаны к одной точке. Одним из примеров этого является заземление в зданиях. Каждое заземленное устройство имеет выделенный проводной путь к электросети здания, но параллельные пути создаются водопроводными соединениями или изделиями, внешние металлические поверхности которых находятся в электрическом контакте.Подключение заземляющих проводов более чем в одной точке не снижает эффективности схемы заземления.

Рис. 13. Еще одна реализация с одноточечным заземлением.

Хотя одноточечное заземление является важной концепцией для обеспечения того, чтобы изолированные цепи имели одинаковое опорное напряжение нулевого напряжения, оно не работает, если по заземляющим проводам проходят сигнальные или силовые токи. Например, на рисунке 14 средняя и правая цепи не изолированы.У токов, возвращающихся от нагрузки к источнику средней цепи, теперь есть возможность вернуться через намеченный синий провод или пройти по дополнительному соединению в правую цепь и обратно в среднюю цепь через «одноточечную» землю.

Рис. 14. Это НЕ одноточечное заземление.

Путь на рисунке 14 от одноточечного соединения к средней цепи к правой цепи и обратно к одноточечному соединению иногда называют контуром заземления.Контуры заземления часто считаются несовместимыми с одноточечным заземлением и часто упоминаются как источник связи общего сопротивления; но это неверно. На рисунке 13 показан контур заземления, и он по-прежнему является хорошей реализацией одноточечного заземления. Контур заземления на Рисунке 14 включает в себя сегмент, который вообще не заземлен. Синий провод в средней цепи может называться «землей» на схеме платы, но это проводник обратного тока.

Как правило, с контурами заземления все в порядке, если все проводники в контуре действительно являются проводниками заземления.Если один или несколько проводников в петле являются проводниками с обратным током низкой частоты, то все проводники в петле будут нести часть этого обратного тока. Это может облегчить связь по общему сопротивлению.

На рисунке 15 показан еще один пример неправильного применения концепции единой точки заземления. Этот пример взят из инструкции производителя по применению, в которой покупателям рассказывается, как расположить драйвер трехфазного двигателя. Идея заключалась в том, чтобы гарантировать, что все три фазы имеют такое же опорное напряжение нулевого напряжения, что и двигатель.Реализация призвала вернуть все токи переключения и ток двигателя в одну и ту же точку.

Рисунок 15. Одноточечный возврат по току (плохая идея).

Конечно, это не одноточечное заземление. Это одноточечный текущий возврат. Хотя все проводники обозначены как заземление на схеме и на плате, они не являются заземлением. Это токопроводы с обратным током.

Отправка всех коммутируемых токов в одну точку схемы в основном гарантирует, что индуктивность соединения будет выше, чем она была бы в противном случае.Это обеспечивает высокий общий импеданс, а также взаимную индуктивность между фазами. Это также гарантирует, что ни одна из фаз или двигателя не будет иметь одинакового опорного нулевого напряжения.

По сути, важно помнить, что одноточечное заземление является важной стратегией для обеспечения того, чтобы изолированные цепи и устройства имели одинаковое опорное напряжение нулевого напряжения. С другой стороны, одноточечные возвратные токи часто являются основной причиной серьезных проблем электромагнитной связи.

Рисунок 16.Многоточечная земля.

Альтернативой стратегии одноточечного заземления является стратегия многоточечного заземления. Пример этого показан на рисунке 16. Вместо одной точки земля определяется локально. По сути, это концепция наземной конструкции, описанная ранее.

Обычно системы, использующие заземляющую структуру, подключают цепи и модули, которые не изолированы от заземляющей конструкции более чем в одной точке. Простой пример этого показан на рисунке 17.

Рис. 17. Гибридная стратегия заземления.

В этом случае соединение между средней и правой цепями позволяет низкочастотным обратным токам течь по заземляющей конструкции. На этих частотах структуру правильнее было бы описать как структуру с обратным током. При разработке стратегии заземления важно понимать, что проводящая конструкция может выполнять функцию заземления на одних частотах и ​​функцию возврата тока на других.

Например, в автомобиле средняя и правая цепи на рисунке 17 могут представлять модуль управления тормозами и датчик скорости вращения колеса соответственно. Каждый из них заземлен на раму автомобиля, чтобы соответствовать требованиям по излучению и эмиссии на высоких частотах, но ни один модуль не позволяет токам высокой частоты возвращаться на раму. Таким образом, на высоких частотах рама представляет собой многоточечную наземную структуру.

На более низких частотах критическая связь будет осуществляться с использованием дифференциальных сигналов, чтобы токи сигналов не попадали в кадр (и токи кадра не попадали в сигналы).Тем не менее, основания власти не обязательно будут изолированы. Силовые токи, поступающие в модули по 12-вольтовым проводам питания, возвращаются к батарее по всем доступным путям. Таким образом, на низких частотах (например, постоянный ток — кГц) рама не является наземной структурой, это структура с током возврата. Силовой ток, протекающий по корпусу от одного модуля, может вызвать сотню милливольт на заземляющих соединениях других модулей, но большинство модулей не будут подвержены влиянию сотен милливольт на очень низких частотах.

Предположим, что схема слева на рисунке 17 представляет распределение мощности на стартер для двигателя внутреннего сгорания. Эта схема может потреблять сотни ампер тока при запуске двигателя. Если позволить этим токам вернуться на раму транспортного средства, это может привести к недопустимому уровню шума в модулях, использующих раму в качестве обратного проводника силового тока. В этом случае можно было бы принять решение изолировать возврат от стартера и подключить его к раме в одной точке.

Стратегии заземления

Возможно, наиболее важным моментом, который следует отметить в отношении стратегий заземления, будь то для электромагнитной совместимости или безопасности, является то, что разрабатываемый продукт должен иметь его. Проблемы обычно возникают, когда с заземляющим проводом обращаются как с токоотводящим проводником или с токоотводящими проводниками как с заземляющими проводниками.

Правильные стратегии возврата тока обычно сосредоточены на обеспечении путей с низкой индуктивностью для высокочастотных токов и поддержании контроля над путями низкочастотных токов.

Правильные стратегии заземления сосредоточены на выявлении и защите опорного нулевого напряжения для каждой цепи и системы.

Один из способов отследить, выполняют ли проводники в первую очередь функцию заземления или функцию возврата тока, — это соответствующим образом пометить их. Например, назовите соединение с заземляющей структурой «заземление шасси» или «шасси-GND», но используйте термин «цифровой возврат» или «D-RTN» для обозначения плоскости на печатной плате, основная функция которой — возврат цифровых токов. к их источнику.Половина успеха в разработке хорошей стратегии заземления — это правильное признание и сохранение целостности истинных оснований.

Еще одним важным аспектом любой стратегии заземления является определение конструкции грунта. На уровне системы наземная конструкция всегда представляет собой металлический корпус или каркас, если таковой имеется. На уровне платы, если плата подключается к раме, то заземление платы должно быть там, где это соединение происходит. Если рамы нет или нет близости к раме, заземление платы обычно должно быть определено на одном из контактов разъема (часто вход питания 0 В).

Вообще говоря, все крупные металлические предметы (например, кабели, большие радиаторы, металлические опоры и т. Д.) Должны быть прикреплены к заземляющей конструкции. Если это невозможно, они должны быть достаточно изолированы от наземной конструкции, чтобы гарантировать отсутствие значительного нежелательного сцепления. Медицинские изделия и многие высоковольтные системы требуют строгой изоляции между корпусом или шасси и любыми токоведущими цепями.