特種電源正接地與負(fù)接地淺談Q&A

高于1000V以上的直流電源就要充分考慮正接地還是負(fù)接地的問題。要求電源制造商與用戶之間事先有一個約定。

問：什么叫正接地？什么叫負(fù)接地？

答：允許將電源正端與外殼相連通的電源叫正接地（而外殼一定要與電網(wǎng)的中性線（N）或與大地相連，無一例外），同理，允許電源負(fù)端與外殼相連的電源則叫負(fù)接地。

問：輸出電壓為多高時需要嚴(yán)格區(qū)別正接地或負(fù)接地？

答：一般輸出電壓低于DC500V時，不必嚴(yán)格區(qū)別是正接地還是負(fù)接地。即既可以將正端接地亦可將負(fù)端接地。亦可正負(fù)端子無一接地（即處懸浮狀態(tài)）；當(dāng)輸出電壓在500V－1000V時，一般應(yīng)區(qū)分正接地或負(fù)接地，最好不要懸浮；當(dāng)輸出電壓高于1000V時，應(yīng)明確認(rèn)定是正接地電源還是負(fù)接地電源，并應(yīng)將對應(yīng)正端子或負(fù)端子與外殼接通。

問：為什么高于1000V的電源應(yīng)明確區(qū)分是正接地電源還是負(fù)接地電源，并應(yīng)將相應(yīng)正極或負(fù)極接通機殼？

答：首先應(yīng)弄清元器件的帶電芯體與外殼之間都有一定的耐壓等級，當(dāng)兩者之間所施加的電壓超過極限耐壓時，芯子上的高壓電荷就會擊穿元器件的電子元器件的耐壓等級各不相同，開關(guān)、保險絲座可以耐受2000V的直流電壓，而電位器只能耐受500V－1000V的直流電壓。

一般地，正接地電源，其人體可接觸的元件，如調(diào)節(jié)輸出電壓的電位器等，其內(nèi)部導(dǎo)電部分都是以正端子作參考的，其內(nèi)部導(dǎo)電部分的電位與正端子的電位非常接近。只要將正端子與外殼相連，當(dāng)工作人員站在地上調(diào)節(jié)這些旋鈕時，人體電位就會與旋鈕內(nèi)部的導(dǎo)電體電位幾乎相等，不會發(fā)生人身安全問題。

同理，負(fù)接地電源，應(yīng)將負(fù)端子與外殼相連，電源設(shè)計時，應(yīng)將操作人員可觸及的調(diào)節(jié)元件設(shè)計在與負(fù)端子電位近乎相等的電路位置上。

問：如果采用錯誤的接法，將原本應(yīng)該正端接地的電源錯誤地將負(fù)端與外殼連通了，這會形成什么后果？

答：當(dāng)操作人員去調(diào)節(jié)控制旋鈕時，因電位器本身的耐壓有限就有可能被電擊，造成人身安全事故。

例如：一個1萬伏的正接地電源，錯將負(fù)端接地了，人體電位又與大地相同，這時電源正端子以及附著在正端子上面的諸如電壓調(diào)節(jié)電位器等，其相對于人體電位就有1萬伏，當(dāng)操作人員觸摸這些旋鈕時，電位器內(nèi)部芯子導(dǎo)電體上的高壓電荷就會擊穿或爬過元件外殼而向人體襲來，造成人身觸電事故。

問：用戶在訂購高壓電源時，怎樣確定是正接地電源還是負(fù)接地電源？

答：應(yīng)從兩方面來考慮：第一、是系統(tǒng)的要求，例如：電信部門用于通訊的電源一般都是以正端子為參考，將正端子接入大地。而有些用戶的負(fù)載是一個電子負(fù)載，例如要試驗一個NPN的大功率三極管的開關(guān)特性，電路框圖如下：

顯然，用戶系統(tǒng)發(fā)出的控制開關(guān)功率管的信號是以發(fā)射極（e）作為參考地的，由于功率管的發(fā)射極需要接入電源的負(fù)端，顯然應(yīng)做成負(fù)接地電源。由于用戶系統(tǒng)和電源控制系統(tǒng)均以電源負(fù)端作參數(shù)，用戶系統(tǒng)發(fā)出的控制負(fù)載（開關(guān)管）的控制信號可以直接輸入功率開關(guān)管的基極，而無需用光電器件隔離，同樣用戶系統(tǒng)發(fā)出的用于控制電源的各種輸出量的信號，也無需隔離而可以直接送入電源內(nèi)部控制系統(tǒng)。與此類似，如果用戶的功率管是PNP型的，則應(yīng)采用正接地電源，如下圖：

需要說明的是：

第一、用戶系統(tǒng)與電源系統(tǒng)即使采用了光電隔離技術(shù)，也要注意正接地與負(fù)接地的概念。因為光電藕合器件其隔離電壓也是很有限度的（一般為1KV－2KV）；

第二、如果用戶的負(fù)載是一個獨立的負(fù)載，例如一個電阻器，一個電容器等，從理論上講，對正接地電源或負(fù)接地電源都能使用，但從電源生產(chǎn)角度來看，一般取正接地為宜；

尾語：揚州雙鴻電子有限公司生產(chǎn)的特種穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，一般的，輸出電壓在1000V以下的電源，正負(fù)端子均不接外殼，處于懸浮狀態(tài)，用戶可在使用中根據(jù)不同的情況處置。但對于1000V以上的電源，則根據(jù)用戶使用情況，負(fù)載情況等特定條件確定是正接地還是負(fù)接地。