플로팅 출력으로 스위칭 전원 공급 장치를 안전하게 접지하는 방법은 무엇입니까?


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방금 작업중인 마이크로 컨트롤러 프로젝트 (긴 LED 스트립 구동)와 함께 사용할 120VAC ~ 5VDC (20A) 스위칭 전원 공급 장치 (수동 환기 식 금속 케이스 포함)를 받았습니다.

Line-Neutral-Ground를 3 구 플러그에 올바르게 연결했습니다. 그것은 잘 테스트하고 (그리고 케이스는 내부적으로 접지에 연결되어 있습니다) 출력은 DC- 및 DC +로 표시되고 실제로 DC-는 접지에 연결되어 있지 않으므로 출력이 플로팅됩니다 (고전압 차동을 감지하지는 않지만) ).

회로 접지가 홈 접지를 참조하는지 확인하기 위해 짧은 와이어로 DC 출력을 접지에 본딩 할 위험이 있습니까? 출력을 플로팅시키는 것이 현명한 지 확실하지 않지만 DC-를 접지하면 위험한 부작용을 원하지 않습니다. (이 전원을 공유하는 회로는 때때로 자체적으로 완전히 접지 된 내 PC에 연결되므로 해당 동작을 에뮬레이트하는 경향이 있습니다.)

참고 사항 : 두 가지 방식의 애프터 마켓 랩톱 공급 장치가 있습니다. 어느 쪽이든 작동하지만 한 가지 방법으로 연결하면 랩톱의 금속 트림에 흥미로운 "버즈"가 생깁니다. 충격적이지는 않지만 확실히 눈에.니다. 올바른 방법으로 꽂으면 출력 접지가 약하게 중립을 참조하고 "버지"방법은 출력 접지가 약하게 기준 전압을 참조하는 것으로 보입니다 (부 동적입니다-그렇지 않으면 다소 번지 다). 3 구 플러그가있는 OEM 공급? DC 전원 코드의 쉴드에 완전히 접지하십시오.

따라서 AC-DV 전원에 관해서는 Line과 Neutral을 잘못 연결하는 것이 출력 플로팅보다 훨씬 위험하며 출력 접지는 더 나은 환경에서 작업하는 경우 플로팅하는 것이 좋습니다. 접지 된 장비에 직접 인터페이스합니다. 나는 단지 확신하고 싶다 ...


이 질문은 불완전하고 오해의 소지가 있습니다. 여기서 시스템의 REST를 참조하지 않고 진공 상태에서 올바르게 응답 할 수 없습니다. 어쩌면 완전한 시스템이 전원 공급 장치에 접지되어 있어야하며 아마도 끔찍한 아이디어 일 것입니다. 우리는 모른다.
Richard Crowley

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내 질문은-DC (또는 그 문제에 대해 DC +, 그러나 한 번에 두 가지 모두에 대해 본딩되지 않은)를 본드 (본드 자체에 본딩 된)에 결합시키는 동작이 이와 같은 전원 공급 장치를 작동시키는 지 여부에 대한 우려였습니다. 이 특정 유형의 전원 공급 장치 (명시 적으로 GND가 있고 "DC-"가없는 전원 공급 장치)에 대해서는 이것이 드문 일이 아닙니다.
MartyMacGyver

답변:


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회로 접지가 홈 접지를 참조하는지 확인하기 위해 짧은 와이어로 DC 출력을 접지에 본딩 할 위험이 있습니까? 출력을 플로팅시키는 것이 현명한 지 잘 모르겠습니다.

전원 공급 장치가 올바르게 구축되었다고 가정하면 문제가 없습니다.

참고 사항 : 두 가지 방식의 애프터 마켓 랩톱 공급 장치가 있습니다. 어느 쪽이든 작동하지만 한 가지 방법으로 연결하면 랩톱의 금속 트림에 흥미로운 "버즈"가 생깁니다. 충격적이지는 않지만 확실히 눈에.니다. 올바른 방법으로 꽂으면 출력 접지가 약하게 중립을 참조하고 "버지"방법은 출력 접지가 약하게 기준 전압을 참조하는 것으로 보입니다 (부 동적입니다-그렇지 않으면 다소 번지 다). 3 구 플러그가있는 OEM 공급? DC 전원 코드의 쉴드에 완전히 접지하십시오.

접지 연결이없는 전원 공급 장치는 종종 더 커질 때 이와 같은 문제가 발생합니다.

EMI를 제어하려면 입력과 출력 사이에 커패시터를 배치해야합니다. 접지되지 않은 설계에서는 출력이 입력에 대해 "약하게 참조"됩니다. 이 기준이 얼마나 약한 지 (또는 "터치 전류"가 얼마나 큰지를 다른 방식으로 설명하기 위해) 커패시터의 크기에 따라 다릅니다. 불행히도 여기에는 까다로운 타협이 있으며, 더 큰 캡은 EMI 억제에 더 좋지만 더 큰 "터치 전류"를 생성합니다. 더 큰 전원 공급 장치는 작은 전원 공급 장치보다 이로 인해 악화되는 경향이 있습니다 (이로 인해 유명 브랜드의 랩톱 PSU는 일반적으로 접지되지만 전화 충전기는 일반적으로 접지되지 않습니다).

접지 된 설계에서는 출력을 접지에 연결하거나 (데스크톱 공급 장치에서 종종 볼 수있는 데스크탑 PC 전원 공급 장치에서 거의 보편적 임) EMI 억제 커패시터를 출력에서 ​​접지로, 하나에서 접지로 두 부분으로 분할하여 완화 할 수 있습니다. 입력에서 지구로.


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이 "커패시터는 EMI를 제어하기 위해 입력과 출력 사이에 배치되어 약한 기준을 생성해야한다"는 몇 가지 경우를 해결했지만 그 이유를 잘 이해하지 못했습니다. 감사!
minghua

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5V 전원에 대해서만 이야기하고 있기 때문에 어느 쪽이든 위험이 적습니다. 전류가 흐르려면 회로가 필요하고 네거티브가 주 시스템의 접지에 연결된 경우 접지 된 다른 것과 접지 자체에 연결되므로 라이브를 유지하면 회로가 만들어집니다 당신을 통해 지구로. 5V 시스템에는 문제가 없으며 신발을 신거나 바닥에 서 있거나 기타 절연이 잘되어 있지만, 고전압 시스템이어서 싱크대에 기대거나 컴퓨터 또는 맨발의 야외에 닿은 채 전류를 만졌을 때 전류 ( 공급 된 전압과 접지에 대한 저항에 비례하여)

플로팅 네거티브를 접지에 연결하지 않으면 + 및-연결 모두와 접촉하여 충격을받을 수 있습니다. 그렇지 않으면 회로가 없습니다.

전원 공급 장치 (영국)는 항상 3 핀 연결을 사용하여 금속 케이스를 접지하고 내부의 느슨한 전선이 케이스를 라이브로 만들 수는 없지만 접지 케이스로 단락되어 퓨즈가 끊어졌습니다. 이제 대부분의 제품에는 플라스틱 케이스가 있으며 최신 회로 차단기는 퓨즈보다 훨씬 더 민감합니다. 이것은 필요하지 않으며 전원 연결은 종종 2 핀입니다.

접지 된 금속 케이스는 전자파에 대한 차폐 효과가 있으며 컴퓨터의 금속 케이스 및 접지 연결의 주요 원인 인 정적 축적으로 인한 영향을받지 않습니다.


가장 일반적인 DC 전압이 비교적 낮다는 것을 제외하고는 무슨 의미인지 알 수 있습니다 (24V 이하). 이 저전압 정권에서 접지 부족이 더 안전한지 확실하지 않습니다. 오류가 발생한 경우 (5V 라인 또는 케이싱의 주 전압) 케이싱이 접지되지 않은 상태에서 접촉하면 꽤 나쁜 날을 보내고있을 것입니다 (주 전원은 접지가 시작된 것으로 참조되므로). 그리고 모든 제품에 접지 플러그가있는 것은 아니지만 미국의 가전 제품 (예 : PC)에서 널리 사용되는 것 같습니다.
MartyMacGyver

앞에서 언급했듯이 노출 된 주 전원 선이 풀릴 수있는 노출 된 금속이있는 장치는 일반적으로 접지되지만 플라스틱 케이싱은 플로팅 DC 전원 공급 장치와 마찬가지로 일반적입니다. 영국에서는 주 전원 공구가 항상 절연 변압기에서 작동하며, 특히 전원을 띄우고 감전사를 피합니다.
SamB

나는 영국 가정에서 일반 전동 공구 등으로 절연 변압기가 일반적으로 사용되는 것을 들어 본 적이 없습니다. powertools와 같은 2 선 시스템의 이중 절연 배선은 안전 측면에서 또 다른 문제이지만이 질문의 범위를 벗어납니다. 필자의 전원 공급 장치 (누설 전류 테스트)의 DC 접지는 안전하고 합리적이라고 결론을 내 렸습니다 (또한 다음 "벤치"전원 공급 장치는 용도가 변경되는 PSU이며 기본적으로 내부적으로 접지됩니다). 그러나 배포를위한 격리 된 프로젝트에서는 물건을 떠 다니는 것을 고려할 것입니다.
MartyMacGyver

@SamB BS. 첫째, 건설 현장에서 사용되는 전동 공구뿐입니다. 두 번째로 사용되는 변압기는 센터 탭 접지 플로팅 출력이 아닙니다.
피터 그린

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'지상'은 상대적입니다. 가정용 전기 제품의 경우 문자 그대로 진흙 (지구)에 대한 지분이거나 3 단계의 중립이 로컬 서브 스테이션 (또는 PME-보호 다중 접지라고 함)에 중립입니다.

라이브는 중립에 상대적입니다 (때로는 지구 / 지상 이지만 일부 국가에서는 해당되지 않음 ).

당신과 같은 '절연'DCDC는 출력에서 ​​라이브, 중립 또는 접지에 연결되지 않습니다.

현실에서는 불가능합니다. DCDC 출력의 +와-와 모든 주 전원 연결 (라이브, 중립 및 접지) 사이에 커패시턴스와 저항이 있어야하지만, 10의 메가 옴 및 picoFarads의 커패시턴스

버즈가 발생하는 DCDC에서 이러한 '기생'은 중요하지 않으며, 무언가가 고장 나고, DCDC의 출력 공통 모드 전압을 높은 임피던스를 통해 실시간으로 올리는 것이 좋습니다. 실제로 여전히 5V이지만 접지에 대한 공통 모드 AC 구성 요소가 있습니다.

(BTW이 '누설 누설'은 종종 역률 보정 회로가 잘못 설계되어 발생합니다)

'절연'DCDC에 대한 간단한 테스트는 밀리미터를 각 출력 (+ 및-) 사이에 한 번에 하나씩 접지 (접지)하는 것입니다. 당신은 매우 적은 전류를 볼 수 있습니다. 1mA 이상이면 접지 누설에 문제가 있습니다.

전류가 적 으면 + 또는-를 접지에 연결하는 것이 좋습니다.

그러나 접지를 연결 하지 않는 것이 좋습니다.

접지에 대한 높은 저항 (또는 낮은 커패시턴스) 경로는 오류 발생시 감전을 방지 할 수있는 좋은 방법입니다.


더 안전하게 접지 하지 않는다는 당신의 말은 저를 놀라게합니다. 0VDC의 접지 기준이 불량 (높은 저항)이거나 부재 (부동)이기 때문에 어떤 종류의 고장이 덜 위험합니까? 나는 다른 모든 것들은 같고 접지 된 장치가 더 안전하다고 생각합니다. 내가 본 유일한 단점은 일부 윙윙 거리는 소리가 시스템에 도입 될 수 있다는 것입니다 (오디오 또는 ADC 응용 프로그램 고려).
MartyMacGyver

또한 DC + 또는 DC-와 접지 또는 케이스 사이의 전류를 읽지 않습니다.
MartyMacGyver

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@MartyMacGyver : AC 콘센트의 실제 절반에 닿으면 약간의 통증이 있지만 접지에 잘 연결되어 있으면 신체의 저항 또는 회로 차단기. 이를 방지하기 위해 접지에 올바르게 연결하지 않는 것이 좋습니다. GFCI는 또 다른 방법입니다.
Phil Frost

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그렇다면 ... 왜 3 개의 플러그와 접지 된 전자 장치 (예 : 컴퓨터, 랩톱 및 모니터)로 향하는 경향이 있습니까? 이 논리에 의해 "지구"접지 된 섀시와 회로 덕분에 이러한 것들이 더 위험해야합니다.
MartyMacGyver

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이 질문은 전원 공급 장치와 마이크로 컨트롤러 보드뿐만 아니라 ENTIRE 시스템을 고려하지 않으면 제대로 대답 할 수 없습니다. 출력이 플로팅되고 주 전원 입력 (또는 섀시 및 그린 와이어 안전 접지)에 연결되지 않은 이유는 여러 경우에 서로 연결하는 것이 적절하기 때문입니다. 그러나 다른 경우에는 플로팅 상태로두고 운영 회로 (마이크로 컨트롤러 보드 및 연결된 것)를 ELSE 어딘가에 접지하는 것이 더 적절합니다. 이 질문은 불완전하며 오해의 소지가있는 답변을 생성합니다.


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내 질문은-DC (또는 그 문제에 대해 DC +, 그러나 한 번에 두 가지 모두에 대해 본딩되지 않은)를 본드 (본드 자체에 본딩 된)에 결합시키는 동작이 이와 같은 전원 공급 장치를 작동시키는 지 여부에 대한 우려였습니다. 이 특정 유형의 전원 공급 장치 (명시 적으로 GND가 있고 "DC-"가없는 전원 공급 장치)에 대해서는 이것이 드문 일이 아닙니다.
MartyMacGyver

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금속 엔클로저 또는 내부 금속 차폐 "본드"(전자 기기는 전기 기술자가 아님)를 PE (미국 접지 단자 3 개의 녹색 접지선)에 접지합니다.

긴 말로, 당신이 원하는 것을 떠올리고 PSU를 보호하십시오. EMF 미터를 잡고 조금 찌르면 이유를 알 수 있습니다.


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DC 접지를 smp의 프레임 접지에 본딩하지 않으면 노이즈 문제가 발생할 수 있으며 일부 SMP는이 작업을 수행하여 더 많은 EMI 문제를 일으킬 수 있습니다. 아이디어는 금속 케이스에 장착 된 경우 프레임 접지가 케이스에 결합되는 PCB 플로트 연결의 DC 측입니다. 아이디어는 번개가 칠 경우 회로 DC 접지 주위가 아닌 결합 된 접지를 통해 더 많은 손상을 입히는 경로를 통과하게됩니다. smp prob에는 6kV 플래시 오버 포인트가 있습니다. 또한 DC 접지를 참조하는 잭 소켓이 절연체를 통해 섀시 접지에 닿지 않도록해야합니다. DC pos to frame ground 및 DC neg to frame ground (mains earth) 모두에서 외부 22nF 310V AC 3-6kV (최대 15V) 또는 680nF 310AC 3-6KV (최대 30V Dc)에 맞아야 할 수도 있습니다. AC의 DVM으로 DC 출력 측에 얼마나 많은 AC 누설이 있는지 확인하십시오. TDK Lambda는 이러한 커패시터를 SMP 내부에 내장하지만 다른 제품은 저렴하고이 주제에 대한 정보가 부족하기 때문에 그렇지 않습니다. 이 새로운 완전 격리 된 SMP는 일반적으로 인터넷에 잘 문서화되어 있지 않으며 잘못된 정보는 인터넷에 많이 있습니다. 많은 산업 전자 장치가 오늘날 이러한 절연 접지 시스템을 사용하지만 잘 알려지지 않았으며 문서화되지 않았기 때문에 DC 출력의 AC 누설을 해결하고 DC neg이 프레임 접지에 결합되지 않았으며 SMP가 증가하는 EMI 문제로 인해 CPU 충돌 및 ADC가 모든 종류의 쓰레기를 포착합니다. 금속 케이스에서 DC Neg 접지를 계속 주장하는 경우 SMP를 완전히 격리하여 접지가 Smp로 바로 가고 나일론 스탠드 오프에 SMP를 마운트하면 DC Neg를 인클로저 프레임에 접지 할 수 있습니다. 오래된 선형 PSU에서 프레임 접지는 종종 DC 음수까지 공통되었습니다. 나는 확인하고 PAT 테스트는 HV 플래시 테스트를 포함하며 위의 시스템으로 모두 잘 통과했습니다. 나는 또한 SMP뿐만 아니라 DC 측에 2 턴 페라이트 링에 AC 라인 필터를 권장합니다.

모두 제일 좋다

RP Comms & Design UK


또한 구리 차폐 상자는 개방형 프레임 유형의 경우 RFI 방출을 줄이는 데 도움이됩니다.
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그대로, 당신의 대답은 실제로 읽기가 어렵습니다. 숨 쉬고 주요 요점을 강조 할 수 있도록 본문을 나누어주십시오. 또한 끝에 인사와 서명은 불필요한 것입니다.
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