高低壓為什么不能共地

很多人都知道，當有高低電壓的時候，一般是不允許共地的，而是需要隔離開，比如我們常用的開關(guān)電源，它的輸入是220VAC，輸出5VDC，其中的變壓器既是降壓，也起隔離作用。

一般的講，電壓越高，隔離的距離越遠，有些因為體積版面考慮，不能做遠的，采用割空PCB方式，加大間距，這個的原因是PCB的材料一般是FR4材料，介電常數(shù)在4.2附近，也就是說，隔空的1mm，等于PCB的4.2mm，所以效果明顯。

高低壓一般為什么不能共地，若共地會如何，我們接下來建立一個模型來分析：

上圖是不共地情況下，左邊高壓的正負端集聚正負電荷，根據(jù)電子學(xué)基礎(chǔ)理論庫倫定律，

對低壓的正負兩端的作用如上圖，可以看出，當兩者距離越遠，可以基本上認為高壓的正負端電荷對低壓的正負端作用力基本上抵消了，只產(chǎn)生微弱的共模干擾，而這個干擾，是共模的，越遠，越少，所以可以基本上認為沒有影響。

上圖為共地，當把高低壓的負端共地連接之后，負端我們設(shè)為地端，注意這個地端是虛地，跟大地是不連接的，只是一個參考的公共端。對低壓的正端來說，因為低壓本身是一個電壓源，不受地端如何連接，低壓的正端相對于地端的電壓是不會變的，所以沒有影響。那么我們可以看到，只剩下高壓的正端對低壓的影響，而這個影響是單端的差模，因為沒有了之前的高壓的負端的負作用，所以影響比較明顯。并且，一般的講，高壓端的電壓若有波動的時候，那就對低壓的電壓也會產(chǎn)生波動。

共地，本質(zhì)上就是把原來的共模干擾，變成了差模干擾，所以干擾放大了很多。

在有高低壓布線的時候，一定要注意兩者的區(qū)別，比如開關(guān)電源的初級，用UC3842之類的電路，因為初級就存在高低壓布線問題，UC3842的供電在10多伏，而它驅(qū)動的功率管電壓瞬間可以達到500V，并且他們兩者是共地的，所以一般建議他們的共地采用單點接地，同時低壓的跟高壓的布板不要挨得很近，尤其是TOPSWITCH三端電源芯片，對共地有嚴格的要求。一是布板器件擺放的合理性，二是單點接地。還有一點，在有幾百伏高壓的開關(guān)電源初級，一般建議用專用的電源類IC，而不是采用MCU之類的驅(qū)動器來代替專用IC，因為MCU類的抗干擾能力差，容易跑飛了，若要用，一般要用光耦隔離再驅(qū)動，若非要共地，一般建議加屏蔽罩，并且電源等地方的抗干擾一定要處理好。

有網(wǎng)友提到家用電網(wǎng)有火線問題，因為安全性，需要隔離，本文沒有討論安全性問題，只是把這個高低壓共地干擾問題分析透，主要用于PCB布線等，提高抗干擾能力。