電磁兼容是工程師在設計中必須要考慮的一個重要標準，那么為什么接地可以抗干擾？大家都知道接地?屏蔽?濾波并稱為電磁兼容的三大抑制技術。我們下面來詳解電磁兼容與抗干擾技術。

接地技術

一?接地技術的設計特點

1?與傳統(tǒng)設計不同，電磁兼容性設計的手段?方法和指標要求并不具有明確的數(shù)值關系。有時經(jīng)驗和試驗比理論分析更具有價值。

2?具有效果突出?經(jīng)濟性好的優(yōu)點。

3 ?看似容易但又難以掌握的一種抑制干擾的方法。

二?基本概念

按接地的作用分為保護性接地和功能性接地兩類。地線為電流回流提供一條低阻抗路徑和為電路或系統(tǒng)提供等電位參考點或面。

1?保護性接地又分為：

1）防電擊接地：防止電器設備絕緣損壞導致?lián)舸┗蚵╇姡瑸楣收想娏鬟M入大地提供一個低阻抗通道。

2）防雷接地：為雷擊電流提供泄放通道。

3）防靜電接地：防止由于靜電積累對人體和設備造成危害，為靜電電荷提供泄漏通道及時將靜電引入大地。

2?功能性接地又分為：

1）懸浮地：懸浮地是指設備的地線系統(tǒng)與殼體構件的接大地系統(tǒng)在電氣上相互絕緣，以防止殼體構件中的電磁干擾傳導到設備中去。

但懸浮地的設備容易出現(xiàn)靜電積累，當積累到一定程度會發(fā)生靜電放電，特別是處在雷電的環(huán)境中。當電網(wǎng)相線一旦與殼體短路也會引起觸電危險。為了消除靜電放電，絕緣電阻應控制在100k?~100M ?范圍內(nèi)。所以懸浮地方式不宜用于通信系統(tǒng)。

2）單點接地：把整個系統(tǒng)中某一結構點作為接地基準點，系統(tǒng)中所有各單元的信號地都連接到這一點上。其中又分并聯(lián)單點接地和串聯(lián)單點接地。

串聯(lián)單點接地優(yōu)點：簡單缺點：有公共阻抗耦合

并聯(lián)單點接地優(yōu)點：無公共阻抗耦合缺點：接地線過長高頻能差

串、并聯(lián)單點接地

a）串聯(lián)單點接地因各單元共用一條接地基準線，易引起公共地阻抗耦合。為了減小公共地阻抗耦合，多級電路低電平輸入級的接地點應最接近參考地，若把參考地移到高電平端，會造成輸入級接地點對參考地的電位差最大，是極不穩(wěn)定的。

b）并聯(lián)單點接地在低頻時能有效避免各單元之間的地阻抗干擾，高頻時相鄰地線之間的電感和電容耦合增強，造成各單元之間的相互干擾。所以并聯(lián)單點接地適用于頻率《1MHz場合。

3）多點接地設備中的各個接地點都就近接到接地平面上，使接地線最短。接地平面可以是低板或機殼。注意接地平面與接地基準線是有很大區(qū)別的。多點接地常用于》30MHz的頻率上。

4）混合接地為了抑制地線耦合，工程應用時根據(jù)不同接地的特點常常采用混合接地方式，即采用串聯(lián)和并聯(lián)單點接地的混合接地和單點和多點接地的混合接地。

三?應用舉例

1）串、并聯(lián)單點接地混合使用方法是采用編組方法即根據(jù)設備的功率和運行電平進行編組。把低功率和敏感設備編為一阻；一般設備編為一組；高功率及干擾大的設備編為一組。各組內(nèi)采串聯(lián)單點接地，各組間采用并聯(lián)單點接地。

2）電子設備的混合接地，把設備的地線分成電源地與信號地。設備中各部分電源地線都接到電源總地線上而信號總地線匯集到公共參考地。

a）電源地

電源為許多電路所公用，除能在負載電流變化時，為所有負載提供恒定電源電壓外，不允許成為這些電路相互耦合的通道，避免地電位的波動對這些電路造成影響。為了減少電源線對負載產(chǎn)生的騷擾，電源線的一端必須良好接地。具有交流和直流系統(tǒng)的產(chǎn)品，應分別建立交流，直流接地通路，并在接地平面上相互隔離以減少地線間的耦合。直流供電系統(tǒng)，應使正極接地，以防止帶電導線受到電化學腐蝕。

b）信號地

由于電源地線上兩點間的電壓有幾毫伏～幾伏的范圍，對信號電平來講是非常嚴重的騷擾。因此電源地線不能用作信號地線。信號線應有自己的地線。

c）屏蔽地不能將屏蔽體本身作為回流導體，屏蔽體應單點和接地平面相連。屏蔽電纜長度?1/6?時，為低頻電纜，對低頻電場，屏蔽要求在接收端單點接地;對低頻磁場，屏蔽要求在兩端接地。屏蔽電纜長度?1/6?時，為高頻電纜，要求多點接地，除兩端接地外，并以1/6?或1/10?的間隔接地。電纜屏蔽層應與屏蔽體之間構成3600端接，成為屏蔽體的延伸端。

四?地環(huán)路耦合

任何地線既有電阻又有電抗，當有電流通過時，地線上必然產(chǎn)生壓降，兩個不同接地點之間必然存在地電壓。當電路多點接地，而各電路間又有信號線聯(lián)系時將構成地環(huán)路，產(chǎn)生共模電流并在負載兩端產(chǎn)生差模電壓，對有用信號構成騷擾。抑制方法是切斷地環(huán)路或在兩個電路間插入隔離變壓器、共模扼流圈、光電耦合器。

五?抑制地線耦合的途徑

1?插入隔離變壓器這時地噪聲出現(xiàn)在變壓器的繞組間而不是電路的輸入端。噪聲耦合主要受變壓器繞組間分布電容的影響，所以繞組間要采用法拉弟屏蔽。它的缺點是：體積大?頻響有限?不能通直流?電路間有多少個信號就需要多少個變壓器。

2?光隔離器

這時地噪聲出現(xiàn)光耦上而不是電路的輸入端。光隔離器或光纖是一種非常有效的方法，特別是兩個接地間有很大的電壓差（甚至幾千伏）時最有效。在數(shù)字電路中光耦尤其有用，但因光耦的線性不理想，所以不太適合用于模擬電路，除非采用光反饋技術來補償固有的非線性。

3?共模扼流圈

共模扼流圈可以在傳輸直流和差模信號的同時抑制共模交流信號。這時地噪聲出現(xiàn)在扼流圈的線圈上而不是電路的輸入端。由于共模扼流圈對傳輸?shù)牟钅Ｐ盘枦]有影響，所以多個信號線可以繞在同一個磁芯上，而相互之間不會串擾。

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原文標題：電磁兼容的三大抑制技術之一_接地技術

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