1 前言

 

電子設備的EMC問題主要包括主動發射和抗幹擾兩方麵問題，通常接地設計與所有EMC測試項目都有關係。接地可視為所有的PCB設計的基礎，大部分的EMI問題皆可藉由良好的接地來解決。

 

 

2 概述

 

屏蔽、濾波
、接地是EMC設計中常見的三大方法

，其中接地作為電路設計最基礎的內容，卻幾乎沒人能夠說得清楚，如何才能做好接地設計呢？

 

經常會有人問到“有沒有一種通用的接地方法可以參考啊？”答案是肯定的：“沒有”。那咋辦呢，我們總不能像廚師一樣，教徒弟炒菜時
，用到的配料都是“少許”“顏色微黃”“微焦”dengganjiaoxingciyuba，dangranbushi。weilegenghaodezhangwojiedidejiqiaofangfa，xiawenzhongjiangbuzaijiangjiurenhedewenzijiqiao
，ershiyizhenjianxuededaochujiediwentidebenzhilai。

 

3 什麼是“地”呢？

 

● 電子工程師：地是電路的基準電壓——信號地
；

● 結構工程師：地是設備的金屬外殼——金屬機殼
；

● 電工：地是大地
，即地球——安全地。

 

電子設備的“地”通常有兩種含義：

 

1.一種是“大地”（安全地），“接大地”就是以地球的電位為基準，並以大地作為零電位，把電子設備的金屬外殼、電路基準點與大地相連接。

 

 

2.另一種是“係統基準地”（信號地），接地就是指在係統與某個電位基準麵之間建立低阻的導電通路。

 

 

4 按照性能接地分為四類

 

從性能的角度上，接地分為：安全接地、工作接地（數字地、模擬地


、功率器件地）、防浪湧接地（雷擊浪湧

、上電浪湧）、防靜電接地。

 

5 接地追求的目的

 

1.地線阻抗要盡量小：

 

地線阻抗要盡量小的目的是，保證作為參考電位的地線電位盡量符合電位一致的假設。

 

2.地線環路麵積盡量小：

 

地di線xian環huan路lu麵mian積ji盡jin量liang小xiao的de目mu的de是shi，為wei信xin號hao電dian流liu提ti供gong一yi條tiao低di阻zu抗kang的de路lu徑jing，使shi信xin號hao電dian流liu的de回hui流liu處chu於yu受shou控kong狀zhuang態tai
，控kong製zhi信xin號hao電dian流liu的de回hui路lu麵mian積ji減jian小xiao天tian線xian效xiao應ying。

 

6 較通用的接地方法

 

基本思路是，在設計時，把安全保護地、工作數字地、工作模擬地、工作功率地
、雷擊浪湧地、屏(ping)蔽(bi)地(di)先(xian)確(que)保(bao)各(ge)自(zi)獨(du)立(li)的(de)單(dan)獨(du)連(lian)接(jie)，最(zui)後(hou)在(zai)係(xi)統(tong)接(jie)地(di)的(de)時(shi)候(hou)，再(zai)根(gen)據(ju)各(ge)地(di)之(zhi)間(jian)要(yao)解(jie)決(jue)的(de)問(wen)題(ti)，即(ji)根(gen)據(ju)接(jie)地(di)的(de)目(mu)的(de)
，將(jiang)這(zhe)幾(ji)個(ge)地(di)按(an)照(zhao)下(xia)列(lie)的(de)之(zhi)間(jian)的(de)聯(lian)接(jie)方(fang)式(shi)處(chu)理(li)，連(lian)接(jie)方(fang)式(shi)包(bao)括(kuo)：

 

1.用磁珠連接；

 

cizhudedengxiaodianluxiangdangyudaizuxianboqi，zhiduimougepindiandezaoshengyouxianzhuyizhizuoyong

，shiyongshixuyaoyuxiangujizaodianpinlv，yibianxuanyongshidangxinghao。duiyupinlvbuquedinghuowufayuzhideqingkuang
，cizhubuhe。tongshikuajiecizhudedizhijianyibanshiyoukuaisuxiaodianliubodongdezhuangtai，yinweicizhuhuibaohe，dianliutaidale，taxiaohaobule。

 

2.用電容連接
；

 

電容隔直通交，造成浮地。

 

3.用電感連接；

 

電感具有抑製電路狀態變化的特性，通過電感的連接
，可以銷峰填穀，對於有較大電流波動的地對地，跨接電感可以解決這個問題。

 

4.用0歐姆電阻連接。

 

0歐電阻相當於很窄的電流通路，能夠有效地限製環路電流，使噪聲得到抑製。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗)，這點比磁珠強。

 

7 接地原則：按需接地

 

接(jie)地(di)的(de)目(mu)的(de)決(jue)定(ding)了(le)接(jie)地(di)方(fang)式(shi)。同(tong)樣(yang)的(de)電(dian)路(lu)，不(bu)同(tong)的(de)目(mu)的(de)
，可(ke)能(neng)都(dou)要(yao)采(cai)取(qu)不(bu)同(tong)的(de)接(jie)地(di)方(fang)式(shi)。這(zhe)個(ge)觀(guan)點(dian)一(yi)定(ding)記(ji)住(zhu)。比(bi)如(ru)同(tong)樣(yang)的(de)電(dian)路(lu)，用(yong)在(zai)便(bian)攜(xie)設(she)備(bei)上(shang)
，靜(jing)電(dian)累(lei)積(ji)泄(xie)放(fang)不(bu)掉(diao)，接(jie)地(di)的(de)目(mu)的(de)是(shi)地(di)電(dian)位(wei)均(jun)衡(heng)；用在不可移動的設備上，一般會有安全接地措施，對靜電泄放的接地目的是導通阻抗足夠低，尤其是對於尖峰脈衝的高頻導通阻抗。

 

這裏有幾條經驗可參考

 

1.控製係統宜采用一點接地。

 

一般情況下,gaopindianluyingjiujinduodianjiedi

，dipindianluyingyidianjiedi。zaidipindianluzhong
，buxianheyuanjianjiandedianganbingbushishenmedawenti，ranerjiedixingchengdehuanludeganraoyingxianghenda，yinci，changyiyidianzuoweijiedidian；但一點接地不適用於高頻，因為高頻時，地線上具有電感因而增加了地線阻抗
，同時各地線之間又產生電感耦合。一般來說，頻率在1MHz以下,可用一點接地
；高於10MHz時
，采用多點接地

；在1～10MHz之間可用一點接地，也可用多點接地。

 

 

2.交流地與信號地不能共用。

 

由於在一段電源地線的兩點間會有數mV甚至幾V電壓，對低電平信號電路來說，這是一個非常重要的幹擾，因此必須加以隔離和防止。

 

3.浮地與接地的比較。

 

全機浮空即係統各個部分與大地浮置起來
，這種方法簡單
，但整個係統與大地絕緣電阻不能小於50MΩ。這zhe種zhong方fang法fa具ju有you一yi定ding的de抗kang幹gan擾rao能neng力li
，但dan一yi旦dan絕jue緣yuan下xia降jiang就jiu會hui帶dai來lai幹gan擾rao。還hai有you一yi種zhong方fang法fa
，就jiu是shi將jiang機ji殼ke接jie地di
，其qi餘yu部bu分fen浮fu空kong。這zhe種zhong方fang法fa抗kang幹gan擾rao能neng力li強qiang，安an全quan可ke靠kao，但dan實shi現xian起qi來lai比bi較jiao複fu雜za。

 

 

4.模擬地。

 

模(mo)擬(ni)地(di)的(de)接(jie)法(fa)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)抗(kang)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)，對(dui)於(yu)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)可(ke)采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)浮(fu)技(ji)術(shu)。對(dui)於(yu)具(ju)體(ti)模(mo)擬(ni)量(liang)信(xin)號(hao)的(de)接(jie)地(di)處(chu)理(li)要(yao)嚴(yan)格(ge)按(an)照(zhao)操(cao)作(zuo)手(shou)冊(ce)上(shang)的(de)要(yao)求(qiu)設(she)計(ji)。

 

5.屏蔽地。

 

在控製係統中為了減少信號中電容耦合噪聲、zhunquejiancehekongzhi，duixinhaocaiyongpingbicuoshishishifenbiyaode。genjupingbimudebutong，pingbididejiefayebuyiyang。dianchangpingbijiejuefenbudianrongwenti，yibanjiedadi；電磁場屏蔽主要避免雷達、電台等高頻電磁場輻射幹擾。利用低阻金屬材料高導流而製成
，可接大地。磁場屏蔽用以防磁鐵、電機
、變壓器、線圈等磁感應，其屏蔽方法是用高導磁材料使磁路閉合，一般接大地為好。當信號電路是一點接地時，低頻電纜的屏蔽層也應一點接地。如果電纜的屏蔽層接地點有一個以上時
，將產生噪聲電流，形成噪聲幹擾源。

 

8 總結

 

接地首先要明白接地的功能
，要實現的目的，最後才到接地方式
；所以采取哪種接地方式，要看地是哪類地，這類地的作用目的是什麼，這兩個問題解決了，接地方式則可水到渠成。

來源：  韜略科技EMC，作者：張小林
、詹育雲

 

 

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