为什么要断开负极/接地端子,而不是正极?


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要断开任何电路,通常的方法是断开负极和/或接地端子。我很少看到人们将积极的观点与现实脱节,如果这样的话,大多数时候他们对电气工程的知识都不了解。

好吧,我也没有电气学位,对我来说,在负极断开电路似乎是违反直觉的。

以我的直觉,断开输入比断开输出更有意义,因为这是能量的来源。

为什么要断开负极/接地端子,而不是正极?


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原因可能是要给给定的电容器或类似电容器放电?
Sempie '16

请显示一个示例-该示例可能包含负断开连接的内在原因。
安迪(aka Andy)

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@Andyaka,对我来说很重要,并回答您的问题:对于任何不重要的服务,陆虎服务指南首先要断开电池的负极,然后再进行任何工作……
Lamar Latrell 2016年

Answers:


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断开环路的一侧或另一侧完全没有本质上的固有区别,因为它们都是串联的,因此断开电源的负极或正极会阻止电子流动。

当您拥有电子开关并与其他电路断开部分电路时,断开负极比较容易-称为低压侧开关(所需零件更少),但是如果某些其他电路保持连接状态,则可能会引起问题。例如,如果我断开模块上的接地连接,则“输入”引脚可能会开始向控制器提供电流(因为否则它们将必须相对于模块上的“接地”变为负值)-不会必须完全关闭电流,在某些情况下甚至可能损坏控制器或模块。

在此站点上,人们尝试了许多尝试,但都失败了,并建议使用高端开关,请看其中的许多答案。它定期出现。

如果它像继电器线圈那样完全隔离,那么大多数设计人员将使用低侧开关,因为它更简单,反之则没有任何优势。在汽车中,底盘用作回车,因此如果负载较远​​,则首选高侧。是有关汽车应用的有用文档。

说到汽车,有一种特殊的情况值得一提:出于安全原因,建议删除负极连接,也就是说,当您在汽车上工作时。由于负极端子几乎总是牢固地连接到机箱,如果尝试用(导电)扳手/扳手卸下正极端子,并且工具接触机箱,则数百安培的电流会流过,导致扳手发红。当戒指成为电路的一部分时,有些人会离开婚礼或其他戒指,并遭受严重灼伤(可能会失去手指)。

因此如果您在汽车上工作,请先取下负极端子,最后放上负极端子。并删除珠宝。


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完美回答我的问题。
Sempie '16

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@Sempie通常不建议立即接受答案,因为它会阻止其他人参与对话-由于已经接受了“奖励”,因此其他人将不愿回答。等待24小时左右是一个好习惯。
亚当·劳伦斯

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同意亚当-24小时制是一个很好的经验法则-您无法接受。
Spehro Pefhany '16

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大多数控制开关的电路均以接地为参考。因此,与基于电源的开关相比,它们驱动接地开关更容易。前者称为低侧开关,后者称为高侧开关

两种方法都是完全有效的。像工程学中的大多数事情一样,这是一个折衷。不,这并不表示工程师的教育水平。好的工程师会评估很多选项,然后选择最适合特定设计的选项。

通常选择低侧开关,因为它通常更容易实现。在许多情况下,正极或负极电源连接是否断开都无关紧要。很好的例子是驱动螺线管,继电器或LED。

当电路更复杂且连接回驱动电路时,通常值得付出额外的复杂性来切换电源并保持接地。例如,如果您要通过I / O线将电源切换至数字模块的电源,则将两个接地线永久连接并为模块供电是有利的。

同样,一切都是权衡。没有通用的单一正确答案。


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从断开的电路的角度来看,它根本没有任何区别。没有其他方法比其他方法更好。

现在,如果使用有源器件(例如晶体管)(而不是简单的机械开关)断开/连接,它将开始发挥作用。如果将晶体管置于电路和地之间,则应使用NPN晶体管,该晶体管通常比等效的PNP晶体管便宜。与NMOS / PMOS FET相同。此外,在这种情况下,您几乎不需要其他的电平转换。

相反,如果您决定从正极断开电路,则应使用价格昂贵的PNP BJT或PMOS FET,如果负载电路不由负载供电,则可能需要额外的电平转换级。与控制电路电源相同。

因此,选择在地面打断通常更简单。


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原因很简单:如果在连接正极端子的情况下不小心触摸PCB板上的导电组件或PCB的任何其他接地金属部分,则不会发生任何事情。

但是,如果负极端子仍然连接且正极端子先断开,并且碰巧接触任何金属零件/组件,则可能会造成灾难性的后果,因为电池可能会传导数安培的电流。


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到目前为止是有意义的。但是,如果我用皮肤触摸电路板,则可能会变成地面,因此比断开电路板更糟。(根据电压和最大电流,当然。
Sempie

使用电子设备进行试验时,您的皮肤不应接地,请使用电流隔离为电路供电
Christian

当然可以,但这不是问题。例如,当桥接汽车电池时,可能几乎无法实现电流隔离。
Sempie '16

@Sempie:请理解,要使电流流通,需要闭环系统。因此,请您怀疑,触摸时永远不会有一个共同的接地点。两个不同的接地点是1.)通过地球表面接地。2.)在PCB板上接地。您的身体在这两个接地点之间提供阻力。希望您理解这个基本概念。
病毒嵌入式

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我正在努力查看您的答案正在解释什么。请详细说明。您说这是一个非常简单的原因,但我不听您的回答。
安迪(aka Andy)

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答案是……这取决于,理想情况下,断开连接到裸露金属的端子(通常连接到地线/负极),这样裸露的导体才是安全的。如果电池只有两根引线,那就没关系了,因为回路中任何地方的中断都会阻止电流流过,电流需要一个返回路径,只要没有一根就可以了。当使用高压(或接地的电源,因为您有两个 HV端子可以将电流通过您的泵送至大地)时,我会断开所有电源线的连接,那样您就知道电流是无法流动的。


不,您不切换连接到裸露金属的导体。保持裸露的金属接地,并切换电源的另一侧。在英国,至少有很多有关保持所有接地的法规……接地的连接最终要追溯到为市电供电的三相变压器的中心抽头。
伊恩·布兰德

除非裸露的金属是带电的(例如在老式的crt电视和某些SMPS中是带电的),否则您是对的,请保持地面接地并移除带电导体
Sam Sam

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我不明白这个问题。所有电气开关均位于火线中,而不是(接地的)中性线中。这是出于明显的安全原因;如果断开中性端的连接,一切都将处于带电状态,这非常危险。某些开关设备是双极的(它会断开​​两个导体或三相系统中的所有四个导体),但单极开关始终在不接地的一侧。像保险丝和断路器。


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我相信他们正在讨论的是DC,而不是AC。
蒂姆·斯普里格斯

没有区别。如果电源的一侧接地,则切换另一侧。如果两边都未接地,则将两者都进行双极开关。如果是三轨直流电源,则可以切换两个外部(接地)或所有三个极(隔离)。开关在使断开开关以外的电路在断开位置最安全的一侧进行。如果切换电源的接地侧,则不会防止电击危险,也不会隔离故障,可能会造成灾难性后果。
伊恩·布兰德

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以我的直觉,断开输入比断开输出更有意义,因为这是能量的来源。

实际上并非如此。电子流实际上是从负流向正流。+/-的约定是在理解之前发明的。

https://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=583

无论如何,这无关紧要,因为在任何时候断开电路都会停止“能量流”。正如其他人所提到的,负极通常用于地面,因此断开负极是最安全的方法。


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首先要断开的电池端子取决于已接地或已连接到汽车车身的端子,当汽车负极接地时,最好先取下负极端子再最后连接。另一方面,当汽车接地时,则可以方便地先取下正极端子。例如,当汽车接地时,如果断开正极端子的连接,则意味着汽车的整体处于导电状态(因为如果将负极连接到车身)如果使用金属或任何导体触摸电池和车身的正极会导致错误,则将严重损坏您的汽车传感器或ETACS或将您的汽车置于火。


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首先断开哪个端子(接地的端子或不接地的端子)主要是服务技术人员的安全问题。

首先,应断开接地端子,以确保不会发生电池完全短路的情况,如果将扳手中的另一个断开,则应与附近的接地金属零件接触。

电池完全短路会导致数百安培的短路电流和大火花。这可能导致维修技术人员由于非自愿移动而遭受灼伤或其他伤害。

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