热地与冷地.doc

热地与冷地
热地与冷地
电视机中的热地与冷地

　　 在检修电视机的过程中，安全问题至关重要，而电源电路的安全问题又尤其重要。不同的电视机使用的电源电路往往不同，理解电视机中的“热地”和“冷地”，对于在电视机维修中的人身安全问题意义重大。
　　 首先我们来认识几种“地”：“热地”是指和交流电网直接或间接相连接的区域；“冷地”则是指没有和电网连接在一起的区域；信号“地”又称参考“地”，就是零电位的参考点，它是构成电路信号回路的公共端；保护“地”是在Ⅰ类电器设备中为了保护人员安全而设置的一种电源接线方式，它的一端接用电器的外壳，另一端与大地作可靠连接。

　　 220V的民用交流电采用双线传输，其中的一条线是与大地相连接的，我们称之为“零线”；另一条线称为“相线”，俗称“火线”。所以人站在地上，与大地相连，相当于已经接上了交流电的“零线”，如果人再触及“热地”区域，电网的另一端就会接入人体，从而就会有电流流过人体，造成触电事故。例如，在A3电源中（1238机芯），如果手触到C507的负极，虽然并未直接接触到交流市电，但是还是通过整流电路间接地接入了电网，有电流流过人体进入大地形成触电。电流回路为：电网相线→大地→人体→C507负极→VD503正极→VD503负极→L502→F501→电网相线；而当人碰触到T501 次级所连接的各电压输出电路之后不能形成电流回路，也就不会造成触电事故。

　　 在早期生产的黑白电视机中，由于电视机功耗小，电源变压器一般使用普通的工频降压变压器，将220V的交流市电降压后再经整流、滤波、三极管串联调整电路为电视机整机提供所需的各路直流电压。这种电视机的电源变压器的次级与初级220V的市电是不直接相连的，它是利用变压器通过磁场传递能量的，变压器的初级为热地区域，次级为冷地区域。因此，人体接触次级“地”不会形成电流回路，起到了安全隔离的作用。

　　 在彩色电视机、录像机、显示器等电器中，为了提高电源效率，减小电源体积和发热量，提高电源电路的工作可靠性，一般使用开关电源电路。开关电源有很多种分类方法，按照开关器件和负载的连接方式不同一般可分为串联型和变压器耦合并联型开关电源。

　　 早期生产的彩电往往使用串联型开关电源，串联型开关电源的初级与次级通过开关变压器的线圈连在一起，因此它的次级地是带电的，人体碰到次级，电压会通过人体和大地形成电流回路，造成电击。因为有线电视信号线的外屏蔽网是与大地相连的，所以如果直接把信号线接在使用串联型开关电源的电视机的高频头输入端，就会因两者有较大的电位差而造成短路，从而烧坏信号线或损坏电视机，因此，需要在电视机的高频头输入端加上一个隔离器，隔离器由几个高压电容组成，可以隔离低频信号，以达到使热地不会对大地造成短路。M11系列彩电使用的就是串联型开关稳压电源显然，在维修中人体如果接触这种电源的底板“地”，会对人体造成伤害，因此需要把热地与市电隔离开来，隔离需要使用1：1的隔变压器，这种变压器的初级和次级绕组数相同，不会对输入电压升压或降压。

　　 为了克服串联型开关变压器无隔离作用，开关管内部短路会造成负载过压或过流以及不能输出电视机所需的多路直流电压等缺点，后期生产的电视机及大屏幕彩电一般使用变压器耦合并联型开关电源。并联型开关电源变压器与普通变压器同样，次级与初级绕组不直接相连，不同点是它的工作频率很高（几十KHz）。在并联型开关电源中，为了尽量缩小热地区域，电源电路除整流滤波、开关管以外的电路不再以电流方式直接相连，信号的传递采用“不导电”的方式，因此避免了其它电路接入电网。在稳压电路中“冷”、“热”地之间使用光电耦合器，以光这种不导电的方式传递信号，通过光电耦合器到达隔离和负反馈的作用。开关变压器内部电能的传递以磁场这种不导电的方式，而对CPU 供电的电路采用了工频变压器变压的方式或采用降低开关电源震荡频率或采用副开关电源的方式。但冷热地之间的完全隔离会形成两者之间的静电积聚，当静电积聚到一定程度，将击穿隔离器件。为此，加入了由电阻和电容组成的静电泄放电路。虽然电阻的阻值都比较大，但因为静电电量都比较小，所以也能起到良好的效果，不至于由于它们的存在而使隔离特性变坏。因此只要不是初次级绕组匝间短路，一般是比较安全的，人体触及次级“地”不会造成电击。

　　在检修电视机的过程中，安全问题至关重要，而电源电路的安全问题又尤其重要。不同的电视机使用的电源电路往往不同，理解电视机中的“热地”和“冷地”，对于在电视机维修中的人身安全问题意义重大。

　　 首先我们来认识几种“地”：“热地”是指和交流电网直接或间接相连接的区域；“冷地”则是指没有和电网连接在一起的区域；信号“地”又称参考“地”，就是零电位的参考点，它是构成电路信号回路的公共端；保护“地”是在Ⅰ类电器设备中为了保护人员安全而设置的一种电源接线方式，它的一端接用电器的外壳，另一端与大地作可靠连接。

　　 220V的民用交流电采用双线传输，其中的一条线是与大地相连接的，我们称之为“零线”；另一条线称为“相线”，俗称“火线”。所以人站在地上，与大地相连，相当于已经接上了交流电的“零线”，如果人再触及“热地”区域，电网的另一端就会接入人体，从而就会有电流流过人体，造成触电事故。例如，在A3电源中（1238机芯），如果手触到C507的负极，虽然并未直接接触到交流市电，但是还是通过整流电路间接地接入了电网，有电流流过人体进入大地形成触电。电流回路为：电网相线→大地→人体→C507负极→VD503正极→VD503负极→L502→F501→电网相线；而当人碰触到T501 次级所连接的各电压输出电路之后不能形成电流回路，也就不会造成触电事故。

　　 在早期生产的黑白电视机中，由于电视机功耗小，电源变压器一般使用普通的工频降压变压器，将220V的交流市电降压后再经整流、滤波、三极管串联调整电路为电视机整机提供所需的各路直流电压。这种电视机的电源变压器的次级与初级220V的市电是不直接相连的，它是利用变压器通过磁场传递能量的，变压器的初级为热地区域，次级为冷地区域。因此，人体接触次级“地”不会形成电流回路，起到了安全隔离的作用。

　　 在彩色电视机、录像机、显示器等电器中，为了提高电源效率，减小电源体积和发热量，提高电源电路的工作可靠性，一般使用开关电源电路。开关电源有很多种分类方法，按照开关器件和负载的连接方式不同一般可分为串联型和变压器耦合并联型开关电源。

　　 早期生产的彩电往往使用串联型开关电源，串联型开关电源的初级与次级通过开关变压器的线圈连在一起，因此它的次级地是带电的，人体碰到次级，电压会通过人体和大地形成电流回路，造成电击。因为有线电视信号线的外屏蔽网是与大地相连的，所以如果直接把信号线接在使用串联型开关电源的电视机的高频头输入端，就会因两者有较大的电位差而造成短路，从而烧坏信号线或损坏电视机，因此，需要在电视机的高频头输入端加上一个隔离器，隔离器由几个高压电容组成，可以隔离低频信号，以达到使热地不会对大地造成短路。M11系列彩电使用的就是串联型开关稳压电源。显然，在维修中人体如果接触这种电源的底板“地”，会对人体造成伤害，因此需要把热地与市电隔离开来，隔离需要使用1：1的隔变压器，这种变压器的初级和次级绕组数相同，不会对输入电压升压或降压。

　　 为了克服串联型开关变压器无隔离作用，开关管内部短路会造成负载过压或过流以及不能输出电视机所需的多路直流电压等缺点，后期生产的电视机及大屏幕彩电一般使用变压器耦合并联型开关电源。并联型开关电源变压器与普通变压器同样，次级与初级绕组不直接相连，不同点是它的工作频率很高（几十KHz）。在并联型开关电源中，为了尽量缩小热地区域，电源电路除整流滤波、开关管以外的电路不再以电流方式直接相连，信号的传递采用“不导电的方式，因此避免了其它电路接入电网。在稳压电路中“冷”、“热”地之间使用光电耦合器，以光这种不导电的方式传递信号，通过光电耦合器到达隔离和负反馈的作用。开关变压器内部电能的传递以磁场这种不导电的方式，而对CPU 供电的电路采用了工频变压器变压的方式或采用降低开关电源震荡频率或采用副开关电源的方式。但冷热地之间的完全隔离会形成两者之间的静电积聚，当静电积聚到一定程度，将击穿隔离器件。为此，加入了由电阻和电容组成的静电泄放电路。虽然电阻的阻值都比较大，但因为静电电量都比较小，所以也能起到良好的效果，不至于由于它们的存在而使隔离特性变坏。因此只要不是初次级绕组匝间短路，一般是比较安全的，人体触及次级“地”不会造成电击。

浅谈电子技术中的“地”

　　“地”是电子技术中一个很重要的概验。由于“地”的分类与作用有多种，初学者往往容易混淆。这里就这个问题进行一些讨论。

　　地的分类与作用；

　　1. 信号“地”；

　　信号“地”又称参考“地”，就是零电位的参考点，也是构成电路信号回路的公共段，图形符号“⊥”。

　　1） 直流地：直流电路“地”，零电位参考点。

　　2） 交流地：交流电的零线。应与地线区别开。

　　3） 功率地：大电流网络器件、功放器件的零电位参考点。

　　4） 模拟地：放大器、采样保持器、A/D转换器和比较器的零电位参考点。

　　5） 数字地：也叫逻辑地，是数字电路的零电位参考点。

　　6） “热地”：开关电源无需使用变压器，其开关电路的“地”和市电电网有关，既所谓的“热地”，它是带电的，图形符号为：“ ”。

　　7） “冷地”：由于开关电源的高频变压器将输入、输出端隔离；又由于其反馈电路常用光电耦合、既能传送反馈信号又将双方的“地”隔离；所以输出端的地称之为“冷地”，它不带电。图形符号为“⊥”。

　　2. 保护“地”；

　　保护“地”是为了保护人员安全而设置的一种接线方式。保护“地”线一端接用电器，另一端与大地作可靠连接。

　　3. 音响中的“地”。

　　1）屏蔽线接地：音响系统为防止干扰，其金属机壳用导线与信号“地”相接，这叫屏蔽接地。

　　2）音频专用“地”：专业音响为了防止干扰，除了屏蔽“地”之外，还需与音频专用“地”相连。此接地装置应专门埋设，并且应与隔离变压器、屏蔽式稳压电源的相应接地端相连后作为音控室中的专用音频接地点。

　　不同地线的处理方法：

　　1. 数字地和模拟地应分开；

　　在高要求电路中，数字地与模拟地必需分开。即使是对于A/D、D/A转换器同一芯片上两种“地”最好也要分开，仅在系统一点上把两种“地”连接起来。

　　2. 浮地与接地；

　　系统浮地，是将系统电路的各部分的地线浮置起来，不与大地相连。这种接法，有一定抗干扰能力。但系统与地的绝缘电阻不能小于50MΩ，一旦绝缘性能下降，就会带来干扰。通常采用系统浮地，机壳接地，可使抗干扰能力增强，安全可靠。

　　3. 一点接地；

　　在低频电路中，布线和元件之间不会产生太大影响。通常频率小于1MHz的电路，采用一点接地。

　　4. 多点接地；

　　在高频电路中，寄生电容和电感的影响较大。通常频率大于10MHz的电路，采用多点接地。
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