第3章电磁兼容课件-接地.ppt

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1、第三章接地技术概述安全接地地环路问题与解决方法公共阻抗耦合问题各种接地方法概述接地的概念：一般指为了使电路、设备或系统与“地”之间建立通路，而将电路、设备或系统连接到一个作为参考电位点或参考电位面的良导体的技术行为。接地的分类:安全接地信号接地接地的要求:理想的接地应使流经地线的各个电路、设备的电流互不影响。理想的接地导体(导线或导电平面)应是零阻抗的实体，即各接地点之间没有电位差。安全地220V0V+++++关键词：安全，静电积累，绝缘损坏机壳带电，漏电保护，雷击电流，泄放路径，泄放电荷NO!circuitbreakerTERREsnapYES!circuitbrea

2、ker接零保护接地人体电阻:10M-1.5k欧，人体的安全电流值:交流为15-20mA，直流电流为40mA持续时间在1s以上,安全电压为36VPHN常见地线contactindirect罕见信号接地定义：信号电流流回信号源的低阻抗路径信号接地传统定义：地线就是电路中的电位参考点，它为系统中的所有电路提供一个电位基准（假设零阻抗的理想状态）真实情况地线为信号流回源的路径（很少刻意画出）地线阻抗不为零，电流流过有限阻抗时，必然会导致电压降接地体(导线或导电平面)各接地点之间有电位差信号回路阻抗不为零地线引发干扰问题的原因V=IR地线电压地线是等电位的假设不成立电流走最小阻抗

3、路径难以确定地电流的确切路径地电流失去控制较大的信号回路面积较强的电磁辐射电路间的互感耦增加对外的敏感度123大多数辐射发生的原因是因为返回电流未能按规定的路径返回接地体(平面）地线电位示意图2mV200mV2mV~10mV10mV~20mV20mV~100mV100mV~200mV原因：信号（地线电流）频率高，感抗大，容抗小设计方案：分割相对稳定的电位区域信号接地新定义：信号电流流回信号源的低阻抗路径强调：流回路径，低阻抗地线的阻抗谈到地线的阻抗引起的地线上各点之间的电位差能够造成电路的误动作，许多人觉得不可思议：我们用欧姆表测量地线的电阻时，地线的电阻往往在毫欧

4、姆级，电流流过这么小的电阻时怎么会产生这么大的电压降，导致电路工作的异常？要搞清这个问题，首先要区分开导线的电阻与阻抗两个不同的概念。电阻指的是在直流状态下导线对电流呈现的阻抗，而阻抗指的是交流状态下导线对电流的阻抗，这个阻抗主要是由导线的电感引起的。任何导线都有电感，当频率较高时，导线的阻抗远大于直流电阻。在实际电路中，造成电磁干扰的信号往往是脉冲信号，脉冲信号包含丰富的高频成分，因此会在地线上产生较大的电压。对于数字电路而言，电路的工作频率是很高的，因此地线阻抗对数字电路的影响是十分可观的。导线的阻抗导线的阻抗＝电阻＋内电感Z=RAC+jLin内电感直流电阻=

5、1/(frr)1/2d深度0.37II趋肤效应圆柱导线的阻抗高频时，导线的直径作用减小频率Hzd=0.65cm10cm1md=0.27cm10cm1md=0.06cm10cm1md=0.04cm10cm1m10Hz51.4m517m327m3.28m5.29m52.9m13.3m133m1k429m7.14m632m8.91m5.34m53.9m14m144m100k42.6m712m54m828m71.6m1.090.3m1.071M426m7.12540m8.28714m10783m10.65M2.1335.52.741.33.57503.865310M4.2

6、671.25.482.87.141007.710650M21.33562741435.750038.5530100M42.65471.477150M63.981107115随频率增加，导线阻抗增大半径变小，阻抗增大如果将10Hz时的阻抗近似认为是直流电阻，可以看出当频率达到10MHz时，对于1米长导线，它的阻抗是直流电阻的1000倍至10万倍。因此对于射频电流，当电流流过地线时，电压降是很大的。从表上还可以看出，增加导线的直径对于减小直流电阻是十分有效的，但对于减小交流阻抗的作用很有限。但在电磁兼容中，人们最关心的交流阻抗。为了减小交流阻抗，一个有效的办法是多根导线并联

7、。当两根导线并联时，其总电感L为：L=(L1+M)/2从式中可以看出，当两根导线相距较远时，它们之间的互感很小，总电感相当于单根导线电感的一半。故我们可以通过多条接地线来减小接地阻抗。但要注意的是，多根导线之间的距离不能过近。经验数值：一般可用1μΗ/m的数值估算导线电感。金属条与导线的阻抗比较l/W金属条阻抗/圆导线阻抗同周长的金属条阻抗和圆导线阻抗的比较00.10.20.30.40.50.612345678910L金属条与导线的阻抗比较当地线很短时使用金属片可以大大降低阻抗。但是当金属条的长度超过宽度很大时，金属条与导线相比优势不是