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；

 

磁(ci)珠(zhu)的(de)等(deng)效(xiao)電(dian)路(lu)相(xiang)當(dang)於(yu)帶(dai)阻(zu)限(xian)波(bo)器(qi)，隻(zhi)對(dui)某(mou)個(ge)頻(pin)點(dian)的(de)噪(zao)聲(sheng)有(you)顯(xian)著(zhu)抑(yi)製(zhi)作(zuo)用(yong)
，使(shi)用(yong)時(shi)需(xu)要(yao)預(yu)先(xian)估(gu)計(ji)噪(zao)點(dian)頻(pin)率(lv)，以(yi)便(bian)選(xuan)用(yong)適(shi)當(dang)型(xing)號(hao)。對(dui)於(yu)頻(pin)率(lv)不(bu)確(que)定(ding)或(huo)無(wu)法(fa)預(yu)知(zhi)的(de)情(qing)況(kuang)，磁(ci)珠(zhu)不(bu)合(he)。同(tong)時(shi)跨(kua)接(jie)磁(ci)珠(zhu)的(de)地(di)之(zhi)間(jian)一(yi)般(ban)是(shi)有(you)快(kuai)速(su)小(xiao)電(dian)流(liu)波(bo)動(dong)的(de)狀(zhuang)態(tai)，因(yin)為(wei)磁(ci)珠(zhu)會(hui)飽(bao)和(he)，電(dian)流(liu)太(tai)大(da)了(le)，它(ta)消(xiao)耗(hao)不(bu)了(le)。

 

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。zhezhongfangfajuyouyidingdekangganraonengli，danyidanjueyuanxiajiangjiuhuidailaiganrao。haiyouyizhongfangfa
，jiushijiangjikejiedi，qiyubufenfukong。zhezhongfangfakangganraonengliqiang，anquankekao，danshixianqilaibijiaofuza。

 

 

4.模擬地。

 

monididejiefashifenzhongyao。weiletigaokanggongmoganraonengli，duiyumonixinhaokecaiyongpingbifujishu。duiyujutimoniliangxinhaodejiedichuliyaoyangeanzhaocaozuoshouceshangdeyaoqiusheji。

 

5.屏蔽地。

 

在控製係統中為了減少信號中電容耦合噪聲

、準zhun確que檢jian測ce和he控kong製zhi
，對dui信xin號hao采cai用yong屏ping蔽bi措cuo施shi是shi十shi分fen必bi要yao的de。根gen據ju屏ping蔽bi目mu的de不bu同tong，屏ping蔽bi地di的de接jie法fa也ye不bu一yi樣yang。電dian場chang屏ping蔽bi解jie決jue分fen布bu電dian容rong問wen題ti，一yi般ban接jie大da地di；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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