高低压为什么不能共地的一个解释

很多人都知道，当有高低电压的时候，一般是不允许共地的，而是需要隔离开，比如我们常用的开关电源，它的输入是220VAC，输出5VDC，其中的变压器既是降压，也起隔离作用。

一般的讲，电压越高，隔离的距离越远，有些因为体积版面考虑，不能做远的，采用割空PCB方式，加大间距，这个的原因是PCB的材料一般是FR4材料，介电常数在4.2附近，也就是说，隔空的1mm，等于PCB的4.2mm，所以效果明显。

高低压一般为什么不能共地，若共地会如何，我们接下来建立一个模型来分析：

上 图是不共地情况下，左边高压的正负端集聚正负电荷，根据电子学基础理论库伦定律，对低压的正负两端的作用如上图，可以看出，当两者距离越远，可以基本上认 为高压的正负端电荷对低压的正负端作用力基本上抵消了，只产生微弱的共模干扰，而这个干扰，是共模的，越远，越少，所以可以基本上认为没有影响。

上图为共地，当把高低压的负端共地连接之后，负端我们设为地端，注意这个地端是虚地，跟大地是不连接的，只是一个参考的公共端。对低压的正端来说，因为低压 本身是一个电压源，不受地端如何连接，低压的正端相对于地端的电压是不会变的，所以没有影响。那么我们可以看到，只剩下高压的正端对低压的影响，而这个影 响是单端的差模，因为没有了之前的高压的负端的负作用，所以影响比较明显。并且，一般的讲，高压端的电压若有波动的时候，那就对低压的电压也会产生波动。

共地，本质上就是把原来的共模干扰，变成了差模干扰，所以干扰放大了很多。

在 有高低压布线的时候，一定要注意两者的区别，比如开关电源的初级，用UC3842之类的电路，因为初级就存在高低压布线问题，UC3842的供电在10多 伏，而它驱动的功率管电压瞬间可以达到500V，并且他们两者是共地的，所以一般建议他们的共地采用单点接地，同时低压的跟高压的布板不要挨得很近，尤其 是TOPSWITCH三端电源芯片，对共地有严格的要求。一是布板器件摆放的合理性，二是单点接地。还有一点，在有几百伏高压的开关电源初级，一般建议用 专用的电源类IC，而不是采用MCU之类的驱动器来代替专用IC，因为MCU类的抗干扰能力差，容易跑飞了，若要用，一般要用光耦隔离再驱动，若非要共 地，一般建议加屏蔽罩，并且电源等地方的抗干扰一定要处理好。

有网友提到家用电网有火线问题，因为安全性，需要隔离，本文没有讨论安全性问题，只是把这个高低压共地干扰问题分析透，主要用于PCB布线等，提高抗干扰能力。