告訴你電子產品正確的接地方式，解決EMC問題的關鍵
更新（xīn）時間：2021-02-23 點擊次數：2023
1、接地（dì）的（de）分類接地按其作用可以（yǐ）分為兩類：①保護人員（yuán）和（hé）設備不受損害叫保護接地;
②保障設（shè）備（bèi）的正常運行的叫工作（zuò）接地。
這裏的分類是指接地工程設（shè）計（jì）施工中考慮（lǜ）的各種要求，並不表示每種“地”都（dōu）需要（yào）獨立（lì）開來。相反，除了有地電信號抗幹擾、設（shè）備本身專（zhuān）門要求（qiú）等特殊原因（yīn）之外，提倡盡量采用聯合接地（dì）的方案。防雷接地是受到雷電襲擊(直擊、感應或線路引入)時，為防止造（zào）成損害的接地係統。常有信號(弱電)防雷地和電源(強（qiáng）電)防雷地之分，區分的（de）原因不僅僅是（shì）因為要求接地電阻不同，而且在工程實踐中信號防雷地常附在信號獨立地上，和電源防雷地分開建設。機殼安（ān）全接地是將係統中（zhōng）平時不帶電的金屬部分(機（jī）櫃外殼，操作台外殼等)與地之間形成良（liáng）好（hǎo）的（de）導（dǎo）電連接，以保護設備（bèi）和人身（shēn）安全。原因是係（xì）統的供電是強電供電(380、220或110V)，通常情況下機殼等是不帶電的，當故障發生(如主機電源故障或其它故障)造成電源的供電火線與外（wài）殼等導電金屬部件短路時，這些金屬部件或外殼就形成了帶電體，如（rú）果沒有很好的接地，那麽這帶電體和地之間就（jiù）有（yǒu）很高的電位差，如果人不小心（xīn）觸到這些帶電體，那麽就會通過（guò）人身形成通路，產生危險。因此，必（bì）須將金屬外殼和地之（zhī）間作很好的（de）連接，使機殼和地等電位。此外，保護接地還可以防止靜電的積聚。工作接地是為了使係統以及與之相連的儀表均能可靠運行並保證測量和控製精度而設的接地。信號（hào）地(SG)是（shì）各種（zhǒng）物（wù）理量的傳感器（qì）和信號源零電位以及電（diàn）路中信（xìn）號的公共基準地線(相對零電位（wèi）)。此處信（xìn）號一（yī）般指模擬（nǐ）信號或者能量較弱的數字信號，易受電（diàn）源波動或者外界因素的（de）幹擾，導致信號的（de）信噪比(SNR)下降（jiàng）。特別是（shì）模擬（nǐ）信號，信號地的漂移，會導（dǎo）致信噪比下降;信（xìn）號的（de）測（cè）量值產生誤差或者錯誤，可能（néng）導致係統設計的（de）失敗。因此對信號地的要求較高，也（yě）需要（yào）在係（xì）統中特殊處理，避（bì）免和大功率的電源地、數字地以及易產生幹擾（rǎo）地線直接連接。尤其是（shì）微小信號的測（cè）量，信號（hào）地通常需要（yào）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（gòng）基準地線。由於模擬電路既承擔（dān）小（xiǎo）信號的處理，又承擔大信號（hào）的功率處理（lǐ）;既有低頻的處理，又有（yǒu）高頻（pín）處理;模擬量從能量、頻率、時間（jiān）等（děng）都很大（dà）的（de）差別（bié），因此模擬電路（lù）既易接受幹擾，又可能產生幹擾。所以（yǐ）對模擬地的接（jiē）地點選擇和接（jiē）地線的敷設（shè）更要充分考慮。減小地（dì）線的導線電阻，將電路中的模擬和數字（zì）部分開，後通過電感濾波（bō）和隔離，匯接到一起。數字地(DG)是係統中數字電路零電位（wèi）的公共基準地線。由於數字電（diàn）路工作（zuò）在脈衝狀態，特別（bié）是脈衝的前後沿較陡或頻（pín）率較高時，會（huì）在電源係統（tǒng）中產生比較大（dà）的毛刺，易對模擬電路產生幹擾。所以對數字地的接地點選擇（zé）和接地線（xiàn）的敷設也要充分考慮。盡（jìn）量將（jiāng）電路中的模擬和數字部分分（fèn）開，後（hòu）通過電感，匯接到一起（qǐ）.懸浮地(FG)是係統中部分電路的地與整個係統的地不直接連接，而是通過變壓器耦合或者直接不連接，處於懸浮狀態。該部分電（diàn）路的電平是相對於自己“地”的電位（wèi）。常用在小信號的提取係（xì）統或者強（qiáng）電（diàn）和弱點混合係統中。其優點是該電路不（bú）受係統中電氣和幹擾的影響;缺點是該（gāi）電路易受寄生電容的影響，而使該（gāi）電路的地電（diàn）位變（biàn）動和增加對模擬電路的感應幹擾。由於該（gāi）電路的地與係統（tǒng）地沒有連接，易產生（shēng）靜電積累（lèi）而導致靜（jìng）電放電，可能造成靜電擊穿或（huò）強烈的幹擾。因此（cǐ），懸浮地的效果不僅取（qǔ）決於懸浮地（dì）絕緣電阻的（de）大小，而且取決於懸浮地寄生電（diàn）容的大小和（hé）信號的頻率。在下圖所示的VDD-SGND的電源（yuán）供電係統中（zhōng），所有工作點相對的地都是SGND，但是SGND和DGND之間是電平處於（yú）懸浮狀態，VDD-SGND的電源（yuán）供電的（de）係統與整個係統的連接*通過變壓（yā）器（qì）耦合，在（zài）這裏設計的時候需要注意信（xìn）號的連接方式。電源地是係統電源零電位的（de）公共基準地線。由於電源往往（wǎng）同時供電給係統（tǒng）中的各個單元，而各（gè）個單元要求的供電（diàn）性質和參數可能有很大（dà）差別，因此既（jì）要保證電源穩定可靠的工作，又要保證其他單元穩定可靠地工作。功率地是負載電路或（huò）功率驅動電路的零電位的（de）公共基準地（dì）線。由於負載電路或（huò）功（gōng）率驅（qū）動電路的電流（liú）較強、電壓較高（gāo），所以功（gōng）率地線上的幹擾較大，因此功率地必須（xū）與其他弱電地分別設置、分別布（bù）線，以保證整個（gè）係（xì）統穩定可靠地工作。在低頻電路中，信號的工作頻（pín）率小於1MHz，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電（diàn）路形成的環流對幹擾影響較大，因（yīn）而應采用一點接地。當信號工作頻率大於10MHz時，地線阻抗變得很大，此時應盡量降低地線阻抗，應采用就近多點接地。當工作頻率在1MHz~10MHz時，如果采用一點接地，其地線長（zhǎng）度不（bú）應超過波長的1-20，否則應采（cǎi）用多點接地法。工作接地按工作（zuò）頻率而采用如圖所示幾種（zhǒng）接地方式。工作頻率低(<1MHz)的采用單點接地（dì）式(即把整（zhěng）個電（diàn）路係統中的一個結構點看作接地參考點，所有對（duì）地連接都（dōu）接到這（zhè）一點上，並設置一個安全（quán）接地（dì）螺栓)，以防兩點接地產生共地（dì）阻抗的電路性耦合（hé）。多個電路的單點接地方式又分為串聯和並聯兩種。由（yóu）於串聯接地產生共地阻（zǔ）抗的（de）電路性耦合（hé），所以低頻電路.好.采用並聯的單點接地式。為防止工頻和其他雜散電（diàn）流在信（xìn）號地線上產生幹擾，信號地線應與功率地（dì）線和機殼地線相絕緣，且隻在功率地、機殼地和接往大地的接地線的（de）安全接地螺栓上相連(浮地式除外)。為防止工頻和其他雜散電流在信號地線上產生幹擾，信號地線應與功率地線和機殼（ké）地線相絕緣，且隻在功率地、機殼地和接往大地的（de）接地線的安全接地螺（luó）栓上（shàng）相（xiàng）連(浮地（dì）式除外)。2.2 多點接地 工作頻（pín）率高(>10MHz)的采用多（duō）點接地式。在該（gāi）電路係統中，用一塊接地平板代（dài）替電路中每部分各自的地（dì）回路。因（yīn）為接地引線的感抗與頻率和長（zhǎng）度成正比，工作頻率高時將增加共地阻抗，從而將增大共地阻（zǔ）抗產（chǎn）生的電磁幹擾，所以要求地線的長（zhǎng）度盡量（liàng）短。采用多點接地時，盡量找.接.近.的低阻值接地麵接地（dì）。此處電路板.好.設（shè）計為多層電路(4層以上)，提供一層作為地（dì）平麵。工作頻率介於1MHz~10MHz的電路采用（yòng）混合接地式。當接地線的長（zhǎng）度小於工作信號（hào）波長的1/20時，采用單點接（jiē）地式，否則采用多點接（jiē）地式。根據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不直接連接，而是通過變壓器（qì）耦合或者直接不連接，處於懸浮狀態。懸浮接地應注意以下（xià）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（jìn）入浮地係統中的共模幹擾電流，保證係（xì）統的可靠性。
(2)注意浮地係統對地存在的較大寄生電容，高頻幹擾信號通過寄生電容仍然可能耦合到浮地係統之中，在（zài）設計時一定要注（zhù）意。
(3)懸浮接地技術必須（xū）與屏蔽、隔離等電磁兼容性技術相互結合應用，才能收到更好的預期效果。
(4)采用浮地技術時，係（xì）統容易積累靜電，當（dāng）靜（jìng）電積累到一定應程度後（hòu），可以對人和設備產生（shēng）很多的損害（hài），所以要注意靜（jìng）電（diàn）和（hé）電壓反擊對設備和人身的危害。
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