¿Por qué conectaría tierra de CA a una salida de fuente de alimentación de CC aislada?

Tenga en cuenta que este es un "símbolo lógico" y tiene muchas interpretaciones "analógicas".

Recuerde que Ground solo significa un símbolo de triángulo en su diagrama lógico, pero debemos entender que esto es una referencia de 0V solo en ese punto físico. Las definiciones del sistema a menudo se asumen solo para los símbolos de conexión a tierra o CC local y los estándares de diseño pueden variar. En la mayoría de los casos, el símbolo más a la derecha indica conexión a tierra.

Pero en otros casos, el símbolo del medio puede estar flotando o conectado a tierra. Por lo tanto, los terrenos distribuidos en estrella a menudo son mejores para evitar compartir corrientes, pero los terrenos distribuidos se usan a menudo. (CATV, alimentación de CA e instrumentos de EE Lab) Esto genera complicaciones con la integridad de la señal y la inmunidad de la fuente y el destino cuando se producen reconexiones frecuentes de cables de muchos instrumentos que pueden estar en diferentes disyuntores con enchufes de CA de 3 clavijas.

Es aconsejable que comprenda a fondo la impedancia de cualquier tierra en diferentes bandas de frecuencia para ver cómo afecta la inmunidad y la susceptibilidad. Los Símbolos no son suficientes para transmitir estos significados.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Entonces, la razón general es EMC como en compatibilidad.

• Esto incluye la inmunidad a la interferencia y la radiación no intencionada del ruido de interferencia, así como el ruido conducido a través de la línea de CA y las interfaces de señal, por lo que hay que considerar al menos 2 puertos y 2 direcciones de compatibilidad.

Solo enumeraré algunas de las razones.

Ruido MC

La razón más común para poner a tierra un suministro flotante es eliminar el ruido de modo común (CM), ya sea del ruido SMPS no deseado a través de la alimentación del transformador o corrientes desequilibradas de carga de paso grande con área de bucle grande.

Baluns ---- (conversión entre impedancia BAL ance y UNB alanced) Los filtros de línea usan inductores de modo común o Baluns para mejorar la EMC de la línea de CA con una tapa diferencial y tapas de 2 CM a tierra. Estos también son útiles en interfaces de CC e interfaces de señal de CA.

La próxima vez que vea un posible cable de interfaz ruidoso, busque el cilindro de ferrita recubierto de plástico moldeado alrededor del cable (concha sin espacio). por ejemplo, cargador de computadora portátil o cable VGA.

• ESOS son chokes CM o BALUN Importantes para unidades que están aisladas de tierra y conectadas a tierra (como todos los monitores LCD) cuando las señales se desequilibran e incluso son críticas para las señales Ethernet diferenciales para mejorar la impedancia equilibrada de RF.

  Otro método utilizado por algunas aplicaciones para reducir el impacto de las fugas de 50/60 Hz y los problemas de seguridad es utilizar un límite de RF de 10 nF o menos entre el retorno de CC a tierra de CA que actúa como una baja impedancia de 150 ohmios a 100 kHz para ruido SMPS o 1,5 Ohmios a 10MHz.

EDS

Las otras razones pueden ser la protección de un instrumento con salidas o entradas sensibles. Normalmente, las interfaces de audio y TV pueden estar aisladas de la tierra, pero los instrumentos de 50 ohmios no lo están. Cuando se cargan cables largos de 50 ohmios con 100 pF/m arrastrados por un mostrador polvoriento, el voltaje en el cable puede ser suficiente para quemar una entrada o salida sensible. Aunque la protección ESD es estándar, cuando un extremo está conectado a un instrumento conectado a tierra, se descarga por la carga, por lo que la conexión protege el otro extremo. Sin embargo, esto también lo hace sensible a las fallas a tierra, que experimenté en un gran laboratorio con un taller mecánico en los años 70 y teníamos que evitarlo.

Este tema de ESD es complejo. En la mayoría de los casos, puede proteger el equipo con abrazaderas de voltaje y limitación de corriente, pero eso puede cambiar el local y afectar algo internamente. Las interfaces de audio y TV generalmente son flotantes con enchufes de 2 puntas. Sin embargo, todos los instrumentos de laboratorio son enchufes de 3 puntas con interfaces de conexión a tierra para reducir la EMI. Esto aumenta la intensidad del campo de aislamiento HiPot en las rutas primarias de modo que fallan a potenciales más bajos que los flotantes, por lo que la inmunidad debe verificarse en este modo, pero de manera predeterminada, nunca se verifica. Descubrí que esto era una falla en los procedimientos de prueba del OEM para los suministros de CA-CC y requirí mejoras en el proceso por parte del OEM según mis demandas, cuando demostré que esto era cierto. (OEM había trasladado su Mfg a México y no reconoció que los controles del proceso de espacio libre se habían deslizado, por ejemplo, componentes inclinados cerca del chasis)

Buenas y malas conexiones ESD.

Se dice que una buena conexión disipa la estática cuando hay 1 Mohm en serie. Sin embargo, un cable flotante se puede cargar y descargar cuando se conecta a un instrumento conectado a tierra; sin embargo, cuando se conecta en un extremo, se descarga de manera segura, por lo que es menos probable que el otro extremo se vea afectado por una descarga. Este no sería el caso si ambos extremos estuvieran flotando debido a que la capacitancia parásita es un cortocircuito efectivo o un conductor transitorio para impulsar ESD. Si espera ESD en cables largos y quiere un suministro flotante, y tiene una conexión a tierra, entonces un capacitor o un inductor o una resistencia de 1K o 1M o alguna combinación puede ser una mejor solución dependiendo de las necesidades de inmunidad de su sistema mientras tiene una impedancia de CC relativamente alta. a tierra pero baja impedancia en RF.

Conclusión

Todo depende del sistema, pero la conexión a tierra distribuida es muy común en equipos externos y de laboratorio, pero no en equipos de consumo y está ausente en equipos portátiles por razones de seguridad de fugas a tierra.

Hay aislamiento de red, que es lo más seguro; y luego está el aislamiento completo, que permite que el circuito se conecte a cualquier cosa en cualquier punto y no explote.

Si tiene un chasis de metal, entonces es bastante necesario al menos conectarlo a tierra en caso de que un cable vivo se suelte por dentro y golpee la caja, por ejemplo. Luego dispara un interruptor/quema un fusible y se apaga en lugar de freír a alguien. Una salida de CC podría tener un problema similar, según la construcción y la aplicación. (Posiblemente relacionado: https://www.youtube.com/watch?v=wi-b9k-0KfE )

La razón para requerir un cable de tierra separado, para un total de tres, o para estar completamente aislado incluso en caso de falla, es que el cable neutro, a pesar de estar conectado a tierra en el panel de distribución, ya no está conectado a tierra para un cable pesado. carga, y especialmente si se suelta.

Por lo tanto, todos los circuitos accesibles para el usuario deben estar aislados tanto del Vivo como del Neutro, independientemente de si están conectados a tierra por otras razones.