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AC-DC转换后输入电容的“地”为什么是“热地”
文章来源:永阜康科技 更新时间:2022/5/10 11:20:00

做电源研发的小伙伴一定听说过不要接错地,整流桥后面电容的地和大地不可以接到一起,否则会引起短路。今天才想明白这个问题,记录一下,如有不对也希望大家指正。

首先来看一下AC-DC的原理图(全波整流):


我们来看一下输入端AC220V时整流桥的动作过程:

1、当AC220V为正半周期时,整流桥后的滤波电容C4的地是与零线N相连的,此时滤波电容C4的地和大地是连接的。
如下图:


2、当AC220V为负半周期时,整流桥后的滤波电容C4的地是与火线L相连的,此时滤波电容C4的地和火线相连。
如下图:


我们已知大地(PE)的电位是0V,那么从大地看C4的负极(GND)的电压波形就是下面蓝色线这样的:


从上图我们可以看出来,全波整流时,滤波电容C4的GND相对于大地(PE)是有电压的,所以将两者接到一起的话当然会引起短路啦。

所以全波整流后的GND也是很危险的哦~ 这可能也是称作“热地”的原因吧。

我们在继续看一下非隔离BUCK电路原理图:


我们可以看到低压12V输出的GND和输入端滤波电容的GND是相连接的,所以在非隔离式样的BUCK电路中,输入端为全波整流情况下,低压侧的地也是“热地”,很危险的哦~

再看一下隔离式样的BUCK原理图:


我们可以看到,低压输出侧的GND与输入滤波电容的GND是隔离开的,低压侧相当于由副边绕组供电(可以把副边绕组看做一个电池),此时低压侧的地相当于悬空的(浮地),此时低压侧是比较安全的,那么低压侧的GND应该可以与大地相连接的吧~

以上说的是全波整流状态,我们再来想一下,如果是半波整流的情况呢?
AC负半周期时,回路没有通路,滤波电容C4的GND相当于悬空,待到AC正半周期到来时有会重新与大地(PE)连接,
那么在半波整流的电路中,整流后的地貌似就安全了,实际是这样么?

我觉得如果火线和零线跟电网连接是正确的时候没问题,是安全的。
但是。。。一旦我们插头接反了,也就是电路中的火线L接到了电网中N,N接到电网的L,(实际使用中很可能出现这种情况)

此时整流后的地就连接到电网的火线上了。。。所以也是很危险的。
所以半波整流后的地也是“热地”,很危险呐

最后总结一下:

1、不论是全波整流还是半波整流,整流后的地都是“热地”
2、“热地”跟大地之间是有电压的,不能接到一起,会短路。
3、非隔离式DCDC转换后的电源地也是“热地”。
4、隔离式DCDC转换后低压侧的地是“浮地”,我觉得“浮地”是可以和大地连接的。

上述就是本人的一点小心得,拜托各位指教啦~

 
 
 
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