告訴（sù）你電子產品正確的接地（dì）方式，解決EMC問題的關鍵
更新時間：2021-02-23 點擊次數：2022
1、接地的分類接地（dì）按其作用可以（yǐ）分為（wéi）兩類：①保護（hù）人員和設備不受損害叫（jiào）保護接地（dì）;
②保障設備的正（zhèng）常運行的叫工作接地。
這裏的分類（lèi）是指接地工程（chéng）設計施工中考慮（lǜ）的（de）各種要求，並不（bú）表示每種“地”都需要獨立開來。相反，除了（le）有地電信號抗幹擾、設備本身專門要求等特（tè）殊原因之外，提倡盡量采用（yòng）聯合接（jiē）地的方案。防雷接地是受到雷電襲擊(直擊、感（gǎn）應或線（xiàn）路（lù）引入)時，為防止造（zào）成（chéng）損害的接地係統。常有信號(弱電)防（fáng）雷地和電源(強（qiáng）電)防雷地之分，區分的原因不（bú）僅僅是因（yīn）為（wéi）要求接地電阻不同，而且在工程實踐中信（xìn）號防雷地常附在信號獨立地上，和電源防雷地（dì）分開建設。機殼安全（quán）接地是將係統中平時不帶電的（de）金（jīn）屬部分(機櫃外殼，操作台外殼等)與地（dì）之（zhī）間形成良好的導電連接，以保護設備（bèi）和人身（shēn）安全。原因是係統的（de）供電是強電供電(380、220或110V)，通常情況下機殼等（děng）是不帶（dài）電的，當故障發生(如主機電源（yuán）故障或其（qí）它故障)造成電源的供電火線與（yǔ）外殼等導電金（jīn）屬部（bù）件短路時，這些金屬部件或外殼就形成了帶電體，如果沒有很（hěn）好的接地，那麽這帶電體和地之間（jiān）就有很高的（de）電位差，如果人不小（xiǎo）心觸（chù）到這些帶電體，那麽就會通過人身形成通路，產生危險。因此，必須將金屬外殼和地之間作很好的連接（jiē），使機殼和地（dì）等電位。此外，保（bǎo）護接地還可以防止靜電的積聚。工作接地是（shì）為了使係統以及與之相連的儀表均（jun1）能可靠（kào）運行並保證測量和控製精度而設的接地。信號（hào）地(SG)是各種物理量的（de）傳感器和信號源零電位以及（jí）電路中信號（hào）的公共（gòng）基準地線（xiàn）(相對零電位)。此處信（xìn）號一般指模擬信號或者（zhě）能量較弱的數字（zì）信號，易受電源波動或者外（wài）界因素的幹擾（rǎo），導致信號的信噪比(SNR)下降。特別是模擬信號，信號地的漂移，會導（dǎo）致（zhì）信噪比下降;信號的測量值產生誤（wù）差（chà）或者錯誤，可能導（dǎo）致係統設計的失敗。因（yīn）此對（duì）信號地的要求較高，也需要在係統中特殊處理，避（bì）免和大（dà）功率的（de）電源地、數字地（dì）以及易產生幹擾地線直接連接。尤其是微小（xiǎo）信號的測量，信號地通常需要采取隔離（lí）技術。1.2.2 模擬地 模擬地(AG)是係統中模擬電路零電位的公共基準地（dì）線。由於模擬電路既承擔小信號的處理，又承擔大信號的功率處理;既（jì）有低頻的處理，又有高（gāo）頻處理（lǐ）;模擬量從能量、頻率、時間等都很大的差別，因（yīn）此模擬電路（lù）既易接受（shòu）幹擾，又可能產生幹擾。所以對模擬地的接地點選（xuǎn）擇（zé）和接地線的敷設更要充分考慮。減（jiǎn）小（xiǎo）地線的（de）導線電（diàn）阻，將電路中的模（mó）擬和數（shù）字部分開，後通過電感濾波（bō）和（hé）隔離，匯接到一起。數字地(DG)是（shì）係統中數字電路（lù）零電位的公共基（jī）準地線。由於數字（zì）電（diàn）路工作在脈衝狀態（tài），特別是脈衝的前後沿較陡或頻率較高時，會在電源係統中產生比較大的毛刺，易對模擬電路（lù）產生幹擾。所以（yǐ）對數字地的接地點選擇和接（jiē）地線的敷設也要充分考慮。盡量將電路中的模擬和數字（zì）部分分（fèn）開，後通過電感（gǎn），匯（huì）接到（dào）一起.懸浮地(FG)是係統中部分電路的地與整個係（xì）統的地不直接連接，而是（shì）通過變壓器耦合或者直接不連接，處於懸浮狀態（tài）。該部分電路的電（diàn）平是相對於（yú）自己“地”的電位。常用在小信（xìn）號的提取係統或者強電和（hé）弱點混合係統中。其優點（diǎn）是（shì）該電路不受係統中電氣和（hé）幹擾的影響;缺點是該電路易受（shòu）寄生電（diàn）容的影響，而使該電路的地電位變動和增加對模擬電路的感應幹擾。由於該電路的地與（yǔ）係統地沒有連接，易產（chǎn）生靜電積（jī）累（lèi）而導致靜電放電，可能造（zào）成靜電擊穿或強烈的（de）幹擾。因此，懸浮（fú）地的效（xiào）果不僅取決於懸浮地絕緣電阻的大小，而且（qiě）取決於懸浮地寄生電容的大（dà）小和信（xìn）號（hào）的頻率。在下圖所示的VDD-SGND的電（diàn）源供電係統中，所有工作點相對的地都是SGND，但是SGND和DGND之間是電平處於懸浮狀態，VDD-SGND的電源供電的係統與整個係統（tǒng）的連接*通過變壓器耦合，在（zài）這裏設計的時候需要注意信號的（de）連接方式。電源地（dì）是係統電源零電位的公共基準地線。由（yóu）於電源往往同（tóng）時供電給係統（tǒng）中的各個單元，而各個單元要求（qiú）的（de）供電性質和（hé）參數可能有很（hěn）大差別，因此（cǐ）既要保證（zhèng）電源穩定（dìng）可靠的工作，又要保證其他單元穩定可靠地工作。功率地（dì）是負載電路或功率（lǜ）驅動電路（lù）的零電位的公共基準地線。由（yóu）於負載電路或功率驅動電路的電流較強、電壓較（jiào）高，所以功率（lǜ）地線上的幹擾較大，因此功率地必須（xū）與其他（tā）弱電地分別設置、分別布線，以保證整個係統穩定（dìng）可靠地工作。在低（dī）頻電路中，信號的工作頻率小於（yú）1MHz，它的布線和器件（jiàn）間的電感（gǎn）影響較小，而接地電（diàn）路（lù）形成的環流對幹擾影響較大，因而應采用一點接地。當信號工作頻率大於10MHz時（shí），地線阻抗變得很（hěn）大，此（cǐ）時應盡量（liàng）降低地線阻抗，應采用就近多點接地。當工作頻率（lǜ）在（zài）1MHz~10MHz時，如果采用一點接地，其（qí）地線長度不應超（chāo）過波長的1-20，否則應采用多點接地法。工作接地按工作頻率而采用如圖所示幾種接地方式。工作頻率低(<1MHz)的采用單點接地式(即把整（zhěng）個電路係統中的一個結構點看作接地（dì）參考點，所（suǒ）有對地連接都接到這（zhè）一點上（shàng），並設置一個安（ān）全接地螺（luó）栓)，以防兩點接地產生共地阻抗的電路性耦合（hé）。多個電路的單點接地方式（shì）又分為（wéi）串聯和並聯兩種。由於串（chuàn）聯接地產（chǎn）生（shēng）共地（dì）阻抗的電（diàn）路性耦合，所以低頻電（diàn）路.好.采用並聯的單點接地（dì）式。為（wéi）防（fáng）止工頻和其他雜散電流在信號地線上產生幹擾，信號地線應與（yǔ）功率地線和機（jī）殼（ké）地線相絕緣，且隻（zhī）在功率地、機殼地和接往大地的接地線的安（ān）全接地螺栓上相連(浮（fú）地式除外)。為防止工頻和其他雜散（sàn）電流在信號地線上產生（shēng）幹擾，信號（hào）地線應與功率地（dì）線和機（jī）殼地線相絕緣，且隻在（zài）功率地、機殼地和接往大地的接（jiē）地線的安全接地（dì）螺栓上相連(浮地式除外)。2.2 多點接地 工作頻率高(>10MHz)的采用多（duō）點接地式。在該（gāi）電路係統中，用一塊（kuài）接地平板代替電路中每部分各自（zì）的地（dì）回路。因為接（jiē）地引線的感抗與頻率和長度成正比，工作（zuò）頻率高時將增加共地阻抗，從（cóng）而將（jiāng）增大共地（dì）阻抗產生的電磁幹擾，所（suǒ）以要求地（dì）線的長（zhǎng）度盡量短。采（cǎi）用多點接地時，盡量找.接.近.的低阻值接（jiē）地麵接地。此處電路板.好.設計為多層電路(4層（céng）以上)，提供一（yī）層作為地平麵。工作頻率介於1MHz~10MHz的電路采用混合接地式（shì）。當接地線的長（zhǎng）度小於工作信（xìn）號波長的1/20時，采用單點（diǎn）接地式，否則采用多點接地式。根據（jù）係統的需求和電路的需要進行合理的安排。懸浮接地是係統的地與大地（dì）不直接連接，而是通（tōng）過變壓器耦合或（huò）者直接不連（lián）接，處於（yú）懸浮狀態。懸浮接地（dì）應注意以下幾點：(1)盡量提高浮地係統的對地絕緣電阻，從而有利於降低進入浮地係統中的共模幹擾電流，保證係統的可靠性。
(2)注意浮地係統對地存在的較大寄生電容，高頻幹擾信（xìn）號通過寄生（shēng）電容仍然（rán）可能耦合（hé）到（dào）浮地係統之中，在設計時一（yī）定要（yào）注（zhù）意。
(3)懸浮接地技術必須與屏蔽、隔離等電磁兼容（róng）性技術（shù）相互結合應用，才能收（shōu）到更好的預期效果。
(4)采用浮地技術時，係統容易積累靜電，當靜電（diàn）積累到一定應程度後，可以對人和設備產生很多（duō）的損害，所以要（yào）注意靜電和電壓反擊對設備和人身（shēn）的危害。
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