我们经常会使用“地”这个术语,把它作为名词、动词、概念,甚至是许多设计问题的答案。事实确实如此,因为地和接地是几乎每个设计的重要因素。
但最近我已经在不适合使用这个术语的地方停止使用这个术语了——而且这种地方有很多。事实上,你可能会说我已经变成“不接地”了。对于电池供电设备、汽车系统和航空或航天系统来说,只有“公共端”,没有“地”,除非我们使用“地”这个术语作为公共端的另一个代名词。
但我们不应该这么做。真正的“地”指的是与大地相连的一个电路节点,这样可以充分利用或需要地球这个巨大的电子储蓄库。这个地不仅作为信号公共端(不得不承认,这不是非常好的公共端),而且能够提供ESD、过电压和系统故障的释放路径。举例来说,如果未接地设备的金属外壳偶然连接到交流电线上将造成这个设备出现致命故障,而良好接地的设备可以触发本地电路断路器。
电池供电设备生来就是不接地的。有时这是一个优点,比如你需要对串联电池组中的单个电池进行悬浮测量时,最上面的电池可能具有高出大地数百伏的电位。(备注:请记住,“电压”是“电位差”的简略表述,当你说“这个点的电压是多少多少”时,应该清楚地意识到“是相对于哪个”部分说的。)
有趣的是,有时候你想要系统接地,有时候你又故意不让系统接地。在使用串联电池的情况下,你希望确保仪器没有接地(悬浮),这样可以有效防护高电压的危害,还能对某个电池进行压差测量。但在相反的例子中,许多交流供电的医疗仪器需要小心地隔离病人I/O端口,这样仪器本身发生任何故障都不会波及病人 。
因此你用你的地,我用我的地,但更重要的是,在实际上是“公共端”的情形下请不要老说“地”了。这不仅是因为许多实际设计是不接地的,而且使用“地”这个术语会使你无意中认为确实连接到了大地,而这样的结果可能更好,也可能更糟。
作者:施维柏