第四章-接地和搭接技术.ppt

第四章 接地和搭接技术;接地是电路或系统正常工作的基本技术要求之一，也是 EMC 性能高低之关键因素。线路接地是为泄放电荷或建立电路基准电平而设置的导线连接。在电子设备中，恰当良好的接地是抑制电磁噪声和提高抗扰度的重要方法；相反，不良的接地乃是电磁干扰传播主要途径，甚至接地本身成为主要干扰源。 ;1. 接地及其分类;2．接地要求 ;接地的分类; 安全接地;防雷接地 当电力电子设备遇雷击时，不论是直接雷击还是感应雷击，电力电子设备都将受到极大伤害。为???止雷击而设置避雷针，以防雷击时危及设备和人身安全。 ; 接零保护接地;安全接地的有效性; 信号接地方式;单点接地; 串联单点接地; 串联单点接地 ; 单点并联接地;串联单点、并联单点混合接地; 多点接地; 混合接地;高频; 接地选择原则;线路板上的地线;2.3.2 模拟地 模拟地是模拟电路零电位的公共基准地线。由于模拟电路既承担小信号的放大，又承担大信号的功率放大；既有低频的放大，又有高频放大；因此模拟电路既易接受干扰，又可能产生干扰。所以对模拟地的接地点选择和接地线的敷设更要充分考虑。 2.3.3 数字地 数字地是数字电路零电位的公共基准地线。由于数字电路工作在脉冲状态，特别是脉冲的前后沿较陡或频率较高时，易对模拟电路产生干扰。所以对数字地的接地点选择和接地线的敷设也要充分考虑。;3.1 悬浮接地; 悬浮接地;3.地回路干扰;3.2 接地电流和电压的形成;（2）由电容祸合形成的接地电流;（3）由电磁祸合形成的感应地电 当电路中的线圈靠近设备壳体时,壳体相当于只有一匝的二次线圈, 它和一次线圈形成变压器祸合, 机壳内因电磁感应将产生接地电流, 而且不管线圈的位置如何, 只要有变化磁通通过壳体, 就会产生感应地电流。 （4）由金属导体的天线效应形成地电流 当有辐射电磁场照射到金属导体时, 由于接收天线效应使导体产生感应电动势, 如果金属体是箱体结构,那么由于电场作用, 在平行的两个平面上将产生电位差, 使箱体的接地电流流过, 该金属箱体同回路相连时, 就会形成有接地电流通过的电流回路 ;4.3地回路干扰;2 抑制地线干扰的技术措施;放大器与信号源的接地点选择;多级电路接地点的选择;3.电缆屏蔽层的接地选择;在低频情况下，即电缆长度远小于波长时，一般采用单点接地的屏蔽层。 在高频情况下，如果电缆的长度近于1/4时，应采用多点接地，至少俩个屏蔽点，;谐振回路的接地点选择;1.地回路差模子扰的抑制方法;2.地回路共模干扰的抑制方法;差分平衡电路;隔离变压器; 共模扼流圈的作用;光隔离器; 平衡电路对地环路干扰的抑制;接地位置不当造成的干扰;搭接技术;搭接的概念;搭接技术在电子、电气设备和系统中有广泛的应用。 一个设备的机箱——另一个设备的机箱 设备机箱——接地平面 信号回路——地回路 电源回路——地回路 屏蔽层 ——地回路 接地平面——连接大地的地网或地桩之间，都要进行搭接。搭接阻抗一般很小 ，EMC考虑 直流电阻也是决定搭接有效性的指标 ; 良好的搭接是减小电磁干扰，实现电磁兼容性所必须的。 良好搭接的作用在于： ①减少设备间电位差引起的骚扰； ②减少接地电阻,从而降低接地公共阻抗骚扰和各种地回路骚扰; ③实现屏蔽、滤波、接地等技术的设计目的； ④防止雷电放电的危害，保护设备等的安全； ⑤防止设备运行期间的静电电荷积累，避免静电放电骚扰。 此外，良好搭接可以保护人身安全，避免电源与设备外壳偶然短路时所形成的电击伤害等。 因此，搭接技术是抑制电磁干扰的重要措施之一。 ; 为了说明良好搭接的重要性，下面举一个由不良搭接导致滤波电路失效的例子。 图7-1中，干扰源与敏感设备之间接一Π型滤波器。 该滤波器是一个低通滤波器， 其作用是滤除设备电源线中 的高频骚扰分量。 在高频情况下，旁路电容器 的电抗呈低阻抗，出现在电 源线上的干扰信号沿着通路 ①被旁路至地。 因此，干扰信号不会到达敏感设备，达到了滤波目的。; 不良搭接对抑制电磁干扰的影响： … 1.电缆连接器与设备壳体的搭接能使电缆屏蔽获得最佳效果。 2.电流通路上存在没有牢固连接的搭接点，或者由于振动使搭接点松动，这样的搭接点会起到间歇式触点的作用。 即使直流电流或工频交流电流通过这样的搭接点，在此搭接点所产生的放电火花也可能形成频率高达几百 MHz的骚扰信号。