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EMC理论基础知识——接地设计

[导读] 接地是抑制电磁干扰、提高电子设备电磁兼容性的重要手段之一。正确的接地既能抑制干扰的影响,又能抑制设备向外辐射干扰;反之错误的接地反而会引入严重的干扰,甚至使电子设备无法正常工作。


    接地是抑制电磁干扰、提高电子设备电磁兼容性的重要手段之一。正确的接地既能抑制干扰的影响,又能抑制设备向外辐射干扰;反之错误的接地反而会引入严重的干扰,甚至使电子设备无法正常工作。

  1、接地的概念

  电子设备中的“地”通常有两种含义:一种是“大地”,另一种是“系统基准地”。接地就是指在系统的某个选定点与某个电位基准间建立低阻的导电通路。“接大地”就是以地球的电位作为基准,并以大地作为零电位,把电子设备的金属外壳、线路选定点等通过接地线、接地极等组成的接地装置与大地相连接。“系统基准地”是指信号回路的基准导体(电子设备通常以金属底座、机壳、屏蔽罩或粗铜线、铜带作为基准导体),并设该基准导体电位为相对零电位,但不是大地零电位,简称为系统地。接地的目的有两个:一是为了安全,称为保护接地。电子设备的金属外壳必须接大地,这样可以避免因事故导致金属外壳上出现过高对地电压而危及操作人员和设备的安全。二是为电流返回其源提供低阻抗通道。

  2 接地的种类

  实际上,各种地线都存在电气上或是物理上的联系,不一定有明确的划分。在地系统中,有时一个地既承担保护地,又承当防雷地的作用;或既承担工作地,又承当保护地的作用。而不同功能的地连接,针对的电气对象不同,其处理方式的侧重点还会有所差异。

  a. 保护接地

  保护接地是为了保护设备、装置、电路及人身的安全,防止雷击、静电损坏设备,或在设备故障情况下,保护人身安全。因此在设备、装置、电路的底盘及金属机壳一定要采取保护接地。

  保护地保护原理是:通过把带故障电压的设备外壳短路到大地或地线端,保护过程中产生的短路电流使熔丝或空气开关断开,从而达到保护设备和人员安全的作用。

  b. 工作接地

  工作地是单板、母板或系统之间信号的等电位参考点或参考平面,它给信号回流提供了低的阻抗通道。信号质量很大程度上依赖于工作接地质量的好坏。由于受接地材料特性和其他技术因素的影响,接地导体的连接或搭接无论做的如何好,总有一定的阻抗,信号的回流会在工作地线上产生电压降,形成地纹波,对信号质量产生影响;信号越弱,信号频率越高,这种影响就越严重。尽管如此,在设计和施工中最大限度地降低工作接地导体的阻抗仍然是非常重要的。

(本文引自电子发烧友论坛)

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