PCBInside

공통점:

   위험한 전압이 장비에 나타나는 것을 막기 위해 earth로 낮은 임피던스 경로를 제공하는 도체

서지 및 고장 전류 안전 → 접지

문제점: 서지와 고장전류가 접지로 전도 될 때, 

           로컬 접지를 기준으로 이들 시스템에 연결된 부품의 전압 상승 (노이즈)

해결방법: 접지 그라운드와 장비 그라운드 분리          

               → 평상시(대부분의 경우) 완벽하지만 사람 안전 기본 원칙 위배

Isolated grounding system

Isolated grounding system의 문제점

서지 또는 고장 전류 발생 →  protection grounding 도체에 고전압 유발 

→  protection ground와 equipment ground 또는 기타 구조물 사이에 전압 차 발생

→ 사람과 장비 모두에 불안전한 상황

해결 방법: 다른 그라운딩 시스템을 모두 연결

Single point grounding system의 문제점

실제적으로 높은 임피던스 값 → 서지 완화 부적절 →  earth에 비해 높은 전압

해결방법: 다른 타입의 전극을 다점 그라운딩으로 함께 연결 → 낮은 임피던스 구현

민감한 전자 장비 회로 설계

National Electrical Code의 최소 요구 사항 초과

장비 접지 회로에서 전자기 간섭 (EMI)을 최소화 하기 위한 노력

간섭 ≒ 회로의 전기적 노이즈 →  데이터 오류 및 손실 유발 가능

민감한 시스템 전력 공급관련 세 가지 요구 특성

1. 신뢰성
2. 전원 품질
3. 접지 회로 또는 기타 접지 경로의 전기 노이즈 최소화

접지 회로 노이즈 전류의 원인 하나 

서비스 분리 수단 부하 측에서 부적절한 중성선 연결

별도로 유도 된 시스템에서 부하 측 접지 지점

커먼모드 노이즈: 모든 회로 도체에 공통되는 원치 않는 신호 

대표 예) 

• neutral과 ground 사이의 전위 차
• 시스템 전반에 걸친 ground 전위 차

↔ 디퍼런셜(노멀)모드 노이즈: 회로 도체 간에 존재하는 원치 않는 신호

모든 가능한 조건에서 분산된 전자 장치의 (새시) 그라운드를 같은 전위로 유지하는 것은 사실상 불가능 

→ 어느 정도의 내성 설계 필요 + 서지 억제/와이어링/쉴딩/그라운딩

장비 그라운드 전위가 어떤 전자 장치 동작 영향 → 어떤 특별한 그라운딩 요구 

이런 요구의 대부분은 자세한 분석보다 경험(trial and error)에 기반해 진화

노이즈 감소를 위한 그라운딩 방법은 전기의 기본 원칙을 준수해야 함

• 전기는 최소 임피던스 경로로 흐른다
• 전기는 완성된 경로로 흐른다
• 전기는 전위차 때문에 흐른다.

IG(Isolated grounding) 테크닉

• 저 전압 AC 전력 시스템에서 간섭을 줄이기 위해 사용
• NEC에서 허용 하나 표준 그라운딩 요구사항의 예외 임
• 안전과 성능은 배타적인 면이 있는데, 이 두 가지를 만족하고자 할 때 IG 사용

AC 전력 시스템 그라운딩 기본 이유:

• 회로 전압 제한 및 안정화
• 고장 시 OPD(over-current protection device) 작동

Solid grounded low-voltage AC power system에서 NEC의 효과적 그라운드 경로 정의

1. 영구적이고 연속적
2. 잠재적 고장 전류를 다룰 수 있는 충분한 전류 용량 보유
3. OPD가 빠르게 작동할 수 있도록 충분히 낮은 임피던스 제공

  → 장비 그라운딩 도체는 모든 시스템의 금속 인클로저와 모든 다른 도전 부분을 함께 연결

      장비 그라운딩 도체는 반드시 전력 시스템 그라운딩과 연결

전형적인 IG 와이어링 저 전압 전력 시스템