フローティング出力を備えたスイッチング電源を安全に接地するにはどうすればよいですか？

私が取り組んでいるマイクロコントローラープロジェクト（長いLEDストリップの駆動）で使用するために、120VACから5VDC（20A）のスイッチング電源（受動的に換気された金属ケースの種類）を受け取りました。

Line-Neutral-Groundを3極プラグに正しく配線しました。それはうまくテストされます（そしてケースは内部でグランドにボンディングされています）が、出力にはDC-とDC +というラベルが付いており、実際にDC-はグランドにボンディングされていないため、出力はフローティングしています（ただし、高電圧差は検出していません） ）。

回路アースがホームアースも参照していることを確認するために、DC出力を短いワイヤでアースにボンディングすることは危険ですか？単に出力をフロートさせるのが賢明かどうかはわかりませんが、DC-を接地すれば危険な副作用は望みません。（この電力を共有する回路は時々PCに接続されますが、PC自体は非常に完全に接地されているため、その動作をエミュレートする傾向があります。）

サイドノート：2極の市販のラップトップサプライがあります...どちらの方法でも機能しますが、1つの方法でプラグを差し込むと、ラップトップの金属製のトリムに興味深い「バズ」があります。衝撃的ではありませんが、間違いなく顕著です。正しい方法で接続すると、出力グラウンドは弱くニュートラルを参照し、 "buzzy"方法は出力グラウンドがライン電圧を弱く参照していると考えられます（フローティングです-それ以外の場合はかなりブジーよりも大きいでしょう）。OEMは3極プラグを供給していますか？DC電源コードのシールドに完全に接地されています。

だから、ACからDVへの電力に関しては、ラインとニュートラルを間違って配線することは、出力をフロートさせるよりもはるかに危険であり、環境で作業している場合は、出力を接地することがフロートさせるよりも好ましいと思われます接地された機器に直接接続します。ただ確認したい...

回路アースがホームアースも参照していることを確認するために、DC出力を短いワイヤでアースにボンディングすることは危険ですか？単純に出力をフロートさせるのが賢明かどうかわかりませんが、

電源が適切に構築されていると仮定すると、どちらでも構いません。

サイドノート：2極の市販のラップトップサプライがあります...どちらの方法でも機能しますが、1つの方法でプラグを差し込むと、ラップトップの金属製のトリムに興味深い「バズ」があります。衝撃的ではありませんが、間違いなく顕著です。正しい方法で接続すると、出力グラウンドは弱くニュートラルを参照し、 "buzzy"方法は出力グラウンドがライン電圧を弱く参照していると考えられます（フローティングです-それ以外の場合はかなりブジーよりも大きいでしょう）。OEMは3極プラグを供給していますか？DC電源コードのシールドに完全に接地されています。

アースに接続されていない電源には、特に大きくなるにつれて、このような問題がしばしば発生します。

EMIを制御するには、入力と出力の間にコンデンサを配置する必要があります。発掘された設計では、これは出力が入力に対して「弱く参照される」ことになります。その基準がどれだけ弱いか（または「タッチ電流」の大きさを別の言い方をすれば）は、コンデンサのサイズに依存します。残念ながら、ここでは巧妙な妥協点があります。EMIを抑制するには、より大きなキャップが優れていますが、より大きな「タッチ電流」を生成します。大型の電源は、小型の電源よりも悪化する傾向があります（これが、評判の良いブランドのラップトップPSUが通常接地されているのに対し、電話充電器は通常接地されていない理由です）。

接地された設計では、出力をグランドに接続するか（ラップトップ電源で時々見られるデスクトップPC電源でほぼ普遍的）、またはEMI抑制コンデンサを出力からアースと1入力からアースへ。

5V電源についてのみ説明しているため、どちらの場合もリスクはほとんどありませんが、原則としては、電流が流れるためには回路が必要であり、マイナスが主電源システムの地球に接続されている場合は、接地されている他の何か、および地球自体にも接続されているため、ライブを保持すると回路が作成されますあなたを通して地球へ。5Vシステムでは問題ありません。靴を履いている/床の上に立っている、または非常によく絶縁されていますが、高電圧システムで、流し台に寄りかかったり、コンピューターや屋外の裸足に触れながらライブに触れてから、電流（供給された電圧と大地への抵抗に関連して）はあなたを通り抜けます

フローティングネガをアースに接続しないと、+と-の両方の接続に接触するだけで、ショックが発生します。そうしないと、回路が存在しません。

英国の主電源装置では、常に3ピン接続が使用されていたため、金属製のケーシングを接地し、内部のルーズライブワイヤがケースをライブにすることはできませんでしたが、接地されたケーシングに短絡してヒューズが切れました。現在、ほとんどのものにはプラスチックケースがあり、最新のサーキットブレーカーはヒューズよりもはるかに敏感です。これは必要ではなく、主電源接続は多くの場合2ピンです。

接地された金属ケースには、電磁波に対するシールド効果もあり、静電気が蓄積することはありません。これは、コンピュータの金属ケースとアース接続の主な理由です。

「地面」は相対的なものです。家庭用電化製品の場合、それは文字通り泥（地球）のステークか、ローカルサブステーションへの3相の中性（または、両方とも、PME-Protective Multiple Earth）と呼ばれます。

ライブはニュートラルに相対的です（これは時々アース/グラウンドですが、すべての国ではそうではありません）

「アイソレートされた」DCDCは、出力でライブ、ニュートラル、またはグランドに接続されていません。

現実の世界では、これは不可能です。DCDC出力の+と-とすべての主電源接続（ライブ、ニュートラル、アース）の間に容量と抵抗がなければなりませんが、これは数十メガオームの抵抗とピコファラッドの静電容量

バズが発生するDCDCでは、これらの「寄生」は重要ではなく、何かが故障し、DCDCの出力コモンモード電圧がライブに対して高インピーダンスを介して上昇することを期待しています。実際には5Vのままですが、接地されているコモンモードACコンポーネントがあり、その上に立ちます。

（ところで、この「漏電」は、力率補正回路の設計が不十分なことが原因であることがよくあります）

「分離された」DCDCの簡単なテストは、各出力（+と-）の間に1つずつ電流計を1つずつ接地（アース）に接続することです。電流がほとんどないはずです。1mA程度以上で、漏電に問題があります。

電流がほとんどない場合は、+または-をアースに接続しても問題ありません。

ただし、グランドを接続しないことは非常に良い考えです。

接地への高抵抗（または低容量）ルートは、障害発生時の感電を防ぐための非常に良い方法です。

この質問は、電源とマイクロコントローラボードだけでなく、システム全体を考慮しないと適切に答えられません。出力がフローティングで、主電源入力（またはシャーシと緑線の安全接地）に接続されていない理由は、多くの場合、それらを一緒に接続することが適切だからです。ただし、その他の場合は、フローティングのままにして、おそらく動作回路（マイクロコントローラボードと接続されているもの）を接地してELSEのどこかに接地する方が適切です。この質問は不完全であり、誤解を招くような回答を生成します。

金属筐体または内部金属シールドは、PE（保護接地導体、3極USプラグの緑線）に「結合」（電気技師が話すのではなく、電気技師が話す）します。

言い方を変えれば、あなたが望むものは何でも浮かせますが、PSUをシールドしてください。EMFメーターをつかんで少し調べてみると、その理由がわかります。

私はsmpでDCグラウンドをフレームグラウンドにボンディングしません。ノイズの問題を引き起こす可能性があり、これを行うことでSMPがさらにEMIの問題を引き起こす可能性があります。アイデアは、PCBフロートを接続するDC側です。金属ケースに取り付ける場合、フレームアースもケースに接着します。アイデアは、雷がボンディングされたグランドを通って配線され、回路のDCグランドの周囲ではなく、より多くの損傷を引き起こす場合です。smp probには6kVのフラッシュオーバーポイントがあります。また、DCアースを基準とするジャックソケットが、絶縁体を介してシャーシアースに触れないようにする必要があります。また、DC posからフレームアースへ、DCネガからフレームアースへの外部22nF 310V AC 3-6kV（最大15V）または680nF 310AC 3-6KV（最大30V DC）を取り付ける必要がある場合があります。 ACでDVMを使用し、DC出力側でどのくらいのACリークがあるかを確認してください。TDK Lambdaはこれらのコンデンサを内部でSMPに適合させますが、他の理由は安価であり、この主題に関する情報が一般的に不足しているためではありません。これらの新しい完全に分離されたSMPは、一般的にもインターネット上でもあまり文書化されておらず、インターネット上には誤情報がたくさんあります。多くの産業用電子機器は現在、これらの絶縁された接地システムを使用していますが、あまり知られておらず、文書化されていませんが、DC出力のAC漏れを解決し、DCネガがフレーム接地に結合されず、あらゆる種類の問題を引き起こすのに時間がかかりましたCPUがクラッシュし、ADCがEMIの問題を増加させるSMPに起因するあらゆる種類のがらくたを拾います。それでも金属ケースのDCネガを接地することを主張する場合は、SMPを完全に隔離して地球が真っ直ぐにSMPになり、ナイロンスタンドオフにSMPをマウントするようにします。その後、DCネガをエンクロージャのフレームに接地できます。古いリニアPSUでは、多くの場合、フレームアースはDCマイナスまで共通化されていました。私はチェックし、PATテストにはHVフラッシュテストが含まれており、上記のシステムですべて正常に合格しました。また、SMPにもACラインフィルターを、DC側には2ターンのフェライトリングを使用することをお勧めします。

ではごきげんよう

ロブ

RP Comms＆Design UK