电磁兼容(EMC)技术讲座_-_接地设计技术

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1、接地设计技术电磁兼容技术讲座1主要内容接地设计技术地的分类地干扰问题地的拓扑结构实用接地技术2什么是地接地设计技术电子工程师：地是电路的基准电压结构工程师：地是设备的金属外壳电工：地是大地，即地球3安全地接地设计技术220V0V大地——电子设备的金属外壳与大地相连接，其目的是防止当事故状态时金属外壳上出现过高的对地电压而危及操作人员的安全4信号地接地设计技术信号电流流回信号源的低阻抗路径5电位基准点接地设计技术电路2电路1电路3设备内各电路的电压参考点6地的分类接地设计技术安全地——大地（地球）系统地——信号回

2、路的电位基准点,也称工作地模拟地——连接模拟元器件接地引出端形成的地线数字地——连接数字元器件接地引出端形成的地线保护地——连接保护元器件接地引出端形成的地线7二个概念接地设计技术实际的地（线或平面）一般并不是等电位的电路中的回流总是走最小阻抗的路径8实际地平面电位分布接地设计技术2mV200mV2mV~10mV10mV~20mV20mV~100mV100mV~200mV9导线的阻抗接地设计技术Z=RAC+jL=1/(f)1/2RAC=0.076rf1/2RDC深度r电流0.37II趋肤效应导线

3、越短、截面积越大，其阻抗越小10接地引线电感HdbcH各线度量的单位均为cm接地设计技术11接地引线电感HdbcH例：H=100cm，导体的横截面积均为35mm2.d=6.68mmb=35mm,c=1mmL=2.8uHL=1.95uH接地设计技术12导线的阻抗接地设计技术13接地问题－地环路接地设计技术地环路14接地问题－地环路接地设计技术VGI15接地问题－地环路接地设计技术电路回路⊙Hd回路面积越大，电路工作时对外产生的电磁骚扰越大回路面积越大，电路工作时抗电磁干扰的能力越小尽可能使回路面积小，特别是对于高

4、频电路16接地问题－地环路接地设计技术abcdefI1I2I3地环路P1P217减小地环路影响的对策接地设计技术源负载电路单点接地示意图源负载混合接地示意图C改变接地方式18减小地环路影响的对策接地设计技术CPVGVSVNRLC2VG12C1屏蔽金属屏蔽层必须接2点采用隔离变压器19减小地环路影响的对策接地设计技术发送接收RLVGVS光耦器件Cp采用光耦器件20减小地环路影响的对策接地设计技术采用共模扼流圈发送接收RLVGVS21接地问题－共阻抗耦合接地设计技术电路1电路2地电流I1ZgVNVN=I1Zg22接

5、地问题－共阻抗耦合接地设计技术I1I2Z2Z1ZgV2V123地的拓扑结构接地设计技术浮地单点接地多点接地混合接地24浮地接地设计技术电路2电路1电路3优点：电路与外部的地系统有良好的隔离，不易受外部地系统上干扰的影响缺点：电路上易积累静电从而产生静电干扰，有可能产生危险电压25单点接地（串联）接地设计技术电路2电路1电路326单点接地（串联）接地设计技术电路2电路1电路3I1I2I3优点：简单缺点：存在共阻抗耦合27单点接地（并联）接地设计技术电路2电路1电路328单点接地（并联）接地设计技术电路2电路1电路

6、3I1I2I3优点：没有共阻抗耦合缺点：接地线过多29单点接地接地设计技术电路高频下接地导线的特性高频情况下接地导线与地系统须考虑传输线效应30终端短路时传输线上的阻抗分布长度接近四分之一波长时，其阻抗非常大一般要求，接地线长度小于二十分之一波长xU(x)、I(x)接地设计技术31多点接地接地设计技术电路2电路1电路3优点：尽可能少的高频干扰问题缺点：有地环路问题32混合接地接地设计技术电路3电路1电路4电路2f<1MHzf>10MHz33混合接地接地设计技术~34实用接地技术接地设计技术电路的分类模拟电路窄带

7、有增益低电平（uV,mV）数字电路宽带无增益中电平（V）噪声电路（电源或控制电路）宽带高电平（kV）35实用接地技术接地设计技术应根据电路的分类及特性来设计设备的地系统电源电路SPG数字电路MPG模拟电路SPG36实用接地技术接地设计技术显示电路控制电路数字电路模拟电路供电电路37实用接地技术接地设计技术显示电路控制电路数字电路模拟电路供电电路38实用接地技术接地设计技术模拟工作地数字工作地电源地保护地保护地汇流条电源地汇流条工作地汇流条机架接地点汇接点39实用接地技术接地设计技术220VACLN内部地悬浮40

8、实用接地技术接地设计技术220VACLNPE内部地悬浮41实用接地技术接地设计技术内部地单点接保护地220VACLNPE42实用接地技术接地设计技术对于无法接大地的设备，如果其机身为金属壳体，则将工作地、保护地直接接到其金属壳体上43PCB接地设计接地设计技术梳形电源、地结构（双面板）适用于低速电路、PCB上信号走向较单一、走线密度较低的情况对较重要的信号加以地保护，布线完成之后将空的