第三章 接地干擾及抑制措施

1、l（1）接地使整個電路系統(tǒng)中的所有單元電路都有一個公共的參考零電位，保證電路系統(tǒng)能穩(wěn)定地干作。l（2）防止外界電磁場的干擾。機殼接地可以使得由于靜電感應而積累在機殼上的大量電荷通過大地泄放，否則這些電荷形成的高壓可能引起設備內部的火花放電而造成干擾。另外，對于電路的屏蔽體，若選擇合適的接地，也可獲得良好的屏蔽效果。l（3）保證安全工作。當發(fā)生直接雷電的電磁感應時，可避免電子設備的毀壞；當工頻交流電源的輸入電壓因絕緣不良或其它原因直接與機殼相通時，可避免操作人員的觸電事故發(fā)生。此外，很多醫(yī)療設備都與病人的人體直接相連，當機殼帶有110V 或220V 電壓時，將發(fā)生致命危險。 因此，接地是抑制噪聲

2、防止干擾的主要方法。接地可以理解為一個等電位點或等電位面，是電路或系統(tǒng)的基準電位，但不一定為大地電位。為了防止雷擊可能造成的損壞和工作人員的人身安全，電子設備的機殼和機房的金屬構件等，必須與大地相連接，而且接地電阻一般要很小，不能超過規(guī)定值。信 號 地信 號 電 流 流 回 信 號 源 的 低 阻 抗 路 徑電 路 1電 路 2 地線的干擾來自于地線的阻抗，電流流過地線阻抗而產生了地線電壓。地線的阻抗由兩部分構成，電阻部分和感抗部分。從表中可以看出，當頻率升高時，導體的阻抗增加很大，這是因為頻率高時，感抗增加的緣故（電阻也增加）。 在電磁兼容領域，最容易犯的錯誤是忽視導線在電磁兼容領域，最容易

3、犯的錯誤是忽視導線電感引起的阻抗。特別是當導線用作接地時電感引起的阻抗。特別是當導線用作接地時. .當頻率較高時，電感的感抗遠大于電阻。當頻率較高時，電感的感抗遠大于電阻。 經驗數(shù)值：經驗數(shù)值：一般可用1H/m的數(shù)值估算導線電感 。Z = RAC + jLL 1H/m = 1 / ( f r r)1/2r電流深度0.37II趨膚效應趨膚效應頻率頻率H HZ ZD=0.65cmD=0.65cm10cm 1m10cm 1m D=0.27cmD=0.27cm10cm 1m10cm 1mD=0.065cmD=0.065cm10cm 1m10cm 1mD=0.04cmD=0.04cm10cm 1m10c

4、m 1m10H10HZ Z5 1 . 45 1 . 45175173273273.28m3.28m5.29m5.29m52.9m52.9m13.3m13.3m133m133m1K1K4294297.14m7.14m6326328.91m8.91m5.34m5.34m53.9m53.9m14m14m144m144m100K100K42.6m42.6m712m712m54m54m828m828m71.6m71.6m1.01.090.3m90.3m239m239m1M1M426m426m7.127.12540m540m8.288.28714m714m1010783m783m1.071.075M5M2

5、.132.1335.535.52.72.741.341.33.573.5750503.863.8610.610.610M10M4.264.2671.271.25.45.482.882.87.147.141001007.77.7535350M50M21.321.3356356272741441435.735.750050038.538.5106106100M100M42.642.6 5454 71.471.4 7777530530150M150M63.963.9 8181 107107 115115 導線阻抗表：（單位導線阻抗表：（單位:） 地 線 問 題 -地 環(huán) 路電 路 1電 路 2地 環(huán)

6、 路I1I2VNIGVG 導電耦合回路元件與地存在分布電容電容耦合；諧振時，接地電流增大入射場設備1設備2U（共模干擾）低頻電場對電路的共模干擾（回路的天線效應）共模電流指兩導線上的振幅相差很小而相位相同入射場設備1設備2低頻電場對電路的異模耦合 異模電流指兩導線上的振幅相等而相位相反，此時不會產生地電流。 當電路中的線圈靠近設備殼體時，殼體相當于只有一匝的二次線圈，它和一次線圈之間形成變壓器耦合，機殼內因電磁感應將產生接地電流，而且不管線圈的位置如何，只要有變化的磁通通過殼體，就會產生感應地電流。 解決地環(huán)路干擾的基本思路有兩個：一個是減小地線的阻抗，選擇恰當?shù)慕拥攸c，盡量減少地回路，從而減

7、小干擾電壓。 另一個是增加地環(huán)路的阻抗，從而減小地環(huán)路電流。當阻抗無限大時，實際是將地環(huán)路切斷，即消除了地環(huán)路。例如將一端的設備浮地、或將線路板與機箱斷開等是直接的方法。但出于靜電防護或安全的考慮，這種直接的方法在實踐中往往是不允許的，更實用的方法是下面介紹的隔離變壓器、光耦合、共模扼流圈、平衡電路等方法。 設備1設備2 為了減小變壓器之間的分布電容，可以在變壓器之間加一電屏蔽。設備1設備2 發(fā)光二極管發(fā)出強弱變化的光使光電晶體管（或光敏電阻）產生相應變化的電流。 光耦合對數(shù)字電路特別適用。在模擬電路中，由于電流與光強的線性關系較差，會產生較大的非線性失真。故光耦合的使用受到限制。 改進1改進

8、2123串聯(lián)單點接地串聯(lián)單點接地優(yōu)點：簡單優(yōu)點：簡單缺點：公共阻抗耦合，低電平電路缺點：公共阻抗耦合，低電平電路放在離接地點近的地方；各電路電放在離接地點近的地方；各電路電平相差大的時候不能用。平相差大的時候不能用。I1I2I3ABCR1R2R3123并聯(lián)單點接地并聯(lián)單點接地優(yōu)點：無公共阻抗耦合優(yōu)點：無公共阻抗耦合缺點：接地線多、長。只適用于缺點：接地線多、長。只適用于低頻。特別要避免低頻。特別要避免/4/4 線開路。線開路。I1I2I3ABC 多 點 接 地電 路 1電 路 3電 路 2L33R22LRL1R1 在實際工作中，我們往往是對現(xiàn)場是以靜電場為主還是以磁場、高頻電磁場為主的場合不是很清楚。通常各種成分都有。又由于條件所限，經常見到的情況是沒有使用能將屏蔽層 360搭接的屏蔽連接器，只能將屏蔽層扭成小辮接到聯(lián)接器或機箱上，還有屏蔽