电磁兼容中的接地技术
26. 电磁兼容设计中的接地处理有多重要?
26. 电磁兼容设计中的接地处理有多重要?26、电磁兼容设计中的接地处理有多重要?在现代电子设备和系统的设计中,电磁兼容(EMC)是一个至关重要的考虑因素。
而在电磁兼容设计中,接地处理则是一项关键技术,其重要性怎么强调都不为过。
首先,让我们来理解一下什么是接地。
简单来说,接地就是将设备或系统中的某些点与大地相连,以提供一个稳定的电位参考点。
但在电磁兼容的领域中,接地的意义远不止于此。
良好的接地处理有助于控制电磁干扰(EMI)。
在电子设备运行时,会产生各种电磁信号,如果这些信号没有得到有效的控制和引导,就可能会干扰其他设备的正常工作,或者导致自身性能下降。
通过合理的接地设计,可以为这些电磁信号提供一个低阻抗的返回路径,从而减少它们对外辐射的能量,降低电磁干扰的影响。
比如说,在一个复杂的电路系统中,电流会在不同的线路和元件中流动。
当电流发生变化时,就会产生磁场。
如果没有良好的接地,这些磁场可能会相互作用,引发不必要的干扰。
而有了合适的接地,就能够有效地抑制这种干扰,保证电路的稳定运行。
接地处理还对提高设备的抗干扰能力有着重要作用。
现实环境中充满了各种电磁噪声,如雷电、电网波动、其他设备的辐射等。
这些噪声可能会通过电源线、信号线等途径进入设备内部,如果设备的接地不好,就无法有效地将这些噪声导入大地,从而影响设备的正常工作。
而一个精心设计的接地系统,可以像盾牌一样,为设备抵御外部电磁噪声的侵袭,提高设备的可靠性和稳定性。
在实际的电磁兼容设计中,接地方式的选择至关重要。
常见的接地方式有单点接地、多点接地和混合接地等。
单点接地适用于工作频率较低的电路,它可以有效地避免不同电路之间的地环流,减少干扰。
但在高频情况下,由于接地线路的电感效应,单点接地可能不再适用,这时就需要采用多点接地。
多点接地可以为高频信号提供多个低阻抗的返回路径,降低接地阻抗,但如果处理不当,可能会引入地环流和共模噪声。
混合接地则是结合了单点接地和多点接地的优点,根据不同的频率和电路特点,选择合适的接地方式,以达到最佳的电磁兼容效果。
电磁兼容中的接地技术
电磁兼容中的接地技术电磁兼容中的接地技术,包括接地的种类和目的、接地方式、接地电阻的计算以及设备和系统的接地等。
其主要目的在于提高电力电子设备的电磁兼容能力1. 接地技术最早是应用在强电系统(电力系统、输变电设备、电气设备)中,为了设备和人身的安全,将接地线直接接在大地上。
由于大地的电容非常大,一般情况下可以将大地的电位视为零电位。
后来,接地技术延伸应用到弱电系统中。
对于电力电子设备将接地线直接接在大地上或者接在一个作为参考电位的导体上,当电流通过该参考电位时,不应产生电压降。
然而由于不合理的接地,反而会引入了电磁干扰,比如共地线干扰、地环路干扰等,从而导致电力电子设备工作不正常。
可见,接地技术是电力电子设备电磁兼容技术的重要内容之一,接地的种类和目的电力电子设备一般是为以下几种目的而接地:2.1 安全接地安全接地即将机壳接大地。
一是防止机壳上积累电荷,产生静电放电而危及设备和人身安全;二是当设备的绝缘损坏而使机壳带电时,促使电源的保护动作而切断电源,以便保护工作人员的安全。
2.2 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。
为防止雷击而设置避雷针,以防雷击时危及设备和人身安全。
上述两种接地主要为安全考虑,均要直接接在大地上。
2.3 工作接地工作接地是为电路正常工作而提供的一个基准电位。
该基准电位可以设为电路系统中的某一点、某一段或某一块等。
当该基准电位不与大地连接时,视为相对的零电位。
这种相对的零电位会随着外界电磁场的变化而变化,从而导致电路系统工作的不稳定。
当该基准电位与大地连接时,基准电位视为大地的零电位,而不会随着外界电磁场的变化而变化。
但是不正确的工作接地反而会增加干扰。
比如共地线干扰、地环路干扰等。
为防止各种电路在工作中产生互相干扰,使之能相互兼容地工作。
根据电路的性质,将工作接地分为不同的种类,比如直流地、交流地、数字地、模拟地、信号地、功率地、电源地等。
电磁兼容的接地和搭接设计
1.4 隔离变压器:
采用隔离变压器可以起到抑制地环路干扰的作用。 但是由于变压器绕组之间存在分布电容,通过它仍可形成地环路。 如果在变压器绕组之间加电屏蔽接至负载的接地端可以有效地减
小绕组ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的分布电容。 为防止地环路电压通过屏蔽层与绕组间的分布电容耦合加至负载
大地),以防止人员触及设备外壳时产生电击事故。 电磁兼容技术的接地属于信号接地,它不一定通过导体接入大地。 一般情况下,信号接地点与安全接地点不应为同一位置,否则信号
端将会引入严重的干扰。
图12:信号地示意图
220V
0V
图13:安全地的作用
1.3 安全接地:
安全接地包括电气安全接地和雷电防护接地。
1.1 接地的基本概念
电路中的“地”一般定义为电路或系统的零电位参考点。 它不一定是实际的大地,它可以是设备的外壳或其它金属板、线。
“接地”一般是指电路或系统与“地”之间建立低阻抗通路。 其中一点通常是系统的一个电气或电子元器(组)件,而另一点
为“地”。
1.2 接地的目的:
接地的基本目的有两个: 一是为信号电压提供一个零电位参考点,称为信号接地; 接地的另一个目的是为了安全,称为安全接地。 安全接地就是把设备的外壳利用低阻导体连至大地(且一定是接到
1.7 设备接大地
1.7.1 设备接大地:
实用中,通常还要将设备的信号地、机壳与大地连在一起,并以大地作为设备的接 地参考点。设备接大地的目的有三个:
设备的安全接地,保证了对设备的操作人员实现安全保护。 泄放机箱上所积聚的电荷,避免因电荷积聚使机箱电位升高,造成电路工作的不稳
《电磁兼容原理、技术及及应用》第5章 接地及搭接汇编
第5章 接地及搭接
为同时满足宽频系统中低频单点接地和高频多点接地的不 同要求,可利用电容器对高频相当于短路(高频地)、对低 频相当于开路的特点来实现。
混合接地
第5章 接地及搭接
系统工作在低频状态,为避免公共阻抗耦合,串联 单点接地。但系统暴露在高频强电场中,屏蔽电缆 需要双端接地,图示结构解决了这个问题。
解决地环路干扰的方法:基本思路是有两个:一个是减小地线的阻抗, 从而减小干扰电压。另一个是增加地环路的阻抗,从而减小地环路电流。
第5章 接地及搭接
综上所述,单点接地适用于低频,多点接地适用于高 频。一般来说,频率在1 MHz以下可采用一点接地方式; 频率高于10 MHz应采用多点接地方式;频率在1~10 MHz之间,可以采用混合接地(在电性能上实现单点接地、 多点接地混合使用)。
783m 10.6
的
5M 2.13 35.5 2.7 41.3 3.57 50
3.86 53
直 径
10M 4.26 71.2 5.4 82.8 7.14 100 7.7
106
作
50M 21.3 356 27 414 35.7 500 38.5 530
用 减
100M 42.6
54
71.4
77
小
150M 63.9
81
107
115
1. 导体的阻抗与频率关系很大。 2. 导体的阻抗低频时与截面尺寸关系大,高频时关系小。
第5章 接地及搭接
干扰控制接地有3种基本的接法:浮地、单点接地和多 点接地,以及由单点接地和多点接地派生出来的混合接地。
电磁兼容的技巧和方法
电磁兼容的技巧和方法电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指不同电子设备之间或者同一电子设备中各个电磁部件之间互不干扰的能力。
在今天的电子设备密集且高度互联的环境中,电磁兼容的重要性愈发凸显。
为了确保各种设备能够良好地工作并相互配合,人们需要采取一些技巧和方法来提高电磁兼容性。
以下是一些常见的电磁兼容的技巧和方法:1. 设备设计方面- 合理的电磁屏蔽设计:在电子设备设计过程中,应考虑采取合理的电磁屏蔽措施,如金属外壳、屏蔽罩等,以降低电磁辐射和抗电磁干扰的能力。
- 可控的接地设计:合理的接地设计可以提高电磁兼容性。
例如,应将设备的数字地、模拟地和功率地分离,减少接地回路的磁耦合。
- 合理的布线设计:电子设备内部的布线应考虑电磁兼容性,减少传导和辐射干扰。
例如,尽量减少回路的交叉和环结构,降低电磁辐射。
- 合适的滤波器:适当使用滤波器可以降低电源线和信号线上的噪声。
如电源线上的电磁滤波器和信号线上的滤波电容等。
2. 电磁测试方面- 辐射测试:辐射测试可以通过测量设备发出的电磁辐射强度来评估电磁兼容性。
常见的测试方法包括室内测量、室外测量、半吋/全吋天线测量等。
- 传导测试:传导测试可以通过测量设备对外界电磁干扰的抵抗能力来评估电磁兼容性。
常见的测试方法包括辐射干扰电压测试、电源线耦合测试、传导耦合测试等。
3. 电磁兼容性解决方案- 使用屏蔽材料:在电子设备设计中采用屏蔽罩、金属箱体等屏蔽材料可以有效阻隔电磁辐射和抗电磁干扰。
- 使用滤波器:合适地使用电源滤波器可以降低电源线上的噪声,提高设备的电磁兼容性。
- 合适的接地:合理的接地可以减少接地回路的耦合,降低电磁干扰的影响。
- 电磁兼容性测试:定期进行电磁兼容性测试可以及时发现问题并采取相应措施,确保设备的良好工作。
4. 法规标准方面- 合规标准遵循:电子设备的设计和生产应符合国家和地区的相关法规标准,并通过相应的合规测试来证明设备的电磁兼容性。
接地技术在电磁兼容中的应用
接地技术在电磁兼容中的应用摘要:本文主要从接地设计方面,介绍了电磁兼容基本概念、接地设计要点。
关键词:电磁兼容;屏蔽;接地【中图分类号】u264.7+4电磁兼容技术在现在产品设计中越来越重要,电磁兼容技术始终贯彻产品设计的全过程。
电磁兼容牵扯到电路、结构设计等方面,作为一门新兴的技术,掌握电磁兼容技术成为了设计人员必备的技能。
市场上关于电磁兼容技术的许多书籍琳琅满目,牵扯到的知识面太广,真正能让大家领悟并掌握的书籍并不多。
大部分设计人员关于电磁兼容知识学习了不少,但遇到实际问题时还是比较茫然,不知如何下手。
本文仅从接地方面对电磁兼容进行深入的探讨,希望能够对大家处理实际问题有所帮助。
一、接地概述接地从电压的方面来说是给电路提供一个等电位体,从电流面来说是给电路提供一个电流通路,概括起来就是为电流返回其源提供的低阻抗通道。
接地问题在电磁兼容性设计中是一个极其重要的问题,正确的接地方法可以减少或避免电路间的互相干扰。
在设计中如果能把接地和屏蔽正确地配合使用,对实现电子设备的电磁兼容性将起着事半功倍的作用。
二、地线干扰的原因地线的干扰来自于地线的阻抗,电流流过地线阻抗而产生了地线电压。
地线的阻抗由两部分构成,电阻部分和感抗部分。
地线的阻抗是很容易被忽视的问题,一般来说我们习惯地将金属导线视为零阻抗,而在出现问题时往往没考虑到是因为随着频率的升高,导线的阻抗增加很大。
地环路地环路干扰是一种常见的干扰现象,常常发生在通过较长电缆连接的相距较远的设备之间。
其产生的原因是地环路电流的存在。
由于地环路干扰是由地环路电流导致的,因此在实践中会发现,当一个设备的安全接地线断开时,干扰现象消失,这是因为地线断开时,切断了地环路。
这种现象往往发生在干扰频率较低的场合,当干扰频率高时,与地线是否断开关系不大。
2、公共阻抗耦合三、接地的种类按接地作用分:保护接地:保护接地就是为了保护人身及设备的安全。
免遭雷击、漏电、静电的危害。
电子信息设备电磁兼容性接地技术
电子信息设备电磁兼容性接地技术作者:景新来源:《城市建设理论研究》2013年第36期【摘要】随着信息产业的迅猛发展,电磁干扰对电子设备正常工作的影响越来越突出,为了使这些设备或系统在其所处的复杂电磁环境中能够正常工作,而又不对该环境外或处在该环境中的其他设备或系统产生超过允许范围的电磁干扰,对这些设备或系统产生电磁干扰的原因和抑制电磁干扰的方法的研究和设计也就愈来俞重要,由此产生了一门新生的学科既电磁兼容(EMC),接地问题就是电子设备(或系统)电磁兼容技术中最重要的研究课题之一。
本文探讨了电子信息系统电磁兼容性接地技术,包括接地类型、接地方式的选择等。
【关键词】电磁兼容接地技术电磁干扰中图分类号:O441.3文献标识码: A1 引言电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
现代科技飞速发展,尤其电子技术中每18个月就完全更新一次,电子电磁设备的集成度越来越高,设备运转的频率不断提高,电子设备时所产生的电磁辐射对人们的通信和身体健康带来的影响越来越大。
设备的电磁兼容性已经受到了全世界电子产品行业的广泛关注。
2 电磁干扰的危害2.1 影响无线电传输现代社会,手机,电脑,无线通讯遍布世界每一个角落,电磁干扰也逐步成为环境污染的重点监控对象。
尤其是科技的发展,电磁干扰让短波电台的传播距离大大下降。
电磁干扰是无线电传输的大敌。
2.2 电磁干扰导致设备功率提高由于电磁干扰,以前的设备功率远远不能满足当前的通信需求,设备功率竞赛在各行各业中展开,电磁设备的功率增加,从而进一步的加剧的电磁干扰和电磁污染,同时功率过大的电磁设备容易影响人的脑电波,造成失眠,心烦的不良症状。
2.3 电磁干扰对设备危害较大电磁干扰直接降低了设备的各项性能指标,例如,对于话音系统的影响,导致通信话音断断续续,语言不清晰;对于图像显示系统,电视机产生雪花点,干扰飞机飞行和雷达工作;对电子计算机的计算和信息传递,电磁干扰下电子计算机误码率升高;对指针仪表系统,在航空,航海领域中,仪表指针由于电磁干扰而指示不准确;对于自动控制系统的影响,灵敏电机,低压开关,继电器等都会降低其工作准确性。
电磁兼容中的接地技术范本(2篇)
电磁兼容中的接地技术范本电磁兼容(EMC)是指电子设备在正常使用过程中,能够在相互干扰的电磁环境下,保持其正常工作和互不干扰的能力。
而接地技术是电磁兼容中非常重要的一部分,它对于保障设备的正常工作具有重要的意义。
本文将基于电磁兼容的实际需求,介绍一些接地技术的范本,包括单点接地、多点接地和隔离接地等。
接地是电磁兼容技术中最基本、最常用的手段之一,通过合理的接地设计和布线,可以有效减少或排除设备之间的共模干扰和接地回路的回流干扰。
单点接地是一种常用的接地技术,它是将所有设备的接地线连接在一个点上,通过该点与地之间建立低阻抗的连接,形成一个共同的参考电势。
在实际应用中,可以选择设备箱体或设备电源的负极作为单点接地的位置,通过将所有设备连接到该负极上,实现接地的有效集中,从而减少干扰的传导和辐射。
多点接地是另一种常用的接地技术,它与单点接地相比,可以更好地解决长距离设备之间的接地问题。
在实际应用中,设备通常会分布在不同的位置,通过将每个设备的接地线分别连接到地线阵列上,构成一个新的地面点,可以有效降低设备之间的接地电位差,进而减少干扰的传导和辐射。
隔离接地是一种常用的应对电磁干扰的技术,它通过在设备与地之间设置隔离体,将设备与地之间的电气连接割断,实现设备与环境之间的电气隔离。
在实际应用中,可以使用绝缘胶垫、绝缘导线等隔离材料或隔离器件来实现电气隔离。
隔离接地在一些对地线干扰要求较高的场合,如医疗设备、高精度测量设备等方面有较为广泛的应用。
除了以上介绍的接地技术范本,还有一些其他的接地技术在特定的应用场景中也得到了广泛应用。
比如,在一些对地线电阻要求较高的场合,可以使用大面积的接地网格或接地板来降低接地电阻,提高接地效果;在一些对地线电感要求较高的场合,可以使用平行的接地导线,通过电感的互感效应降低互相干扰的程度;在一些防雷接地的场合,可以采用地下埋深较深的接地棒或接地钉,减少雷击对设备的影响。
综上所述,接地技术在电磁兼容中具有重要的作用,它可以有效降低设备之间的干扰,保障设备的正常工作。
电路电磁兼容性设计如何设计抗干扰和抗辐射电路
电路电磁兼容性设计如何设计抗干扰和抗辐射电路电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility, EMC)是指电子设备在相互干扰和和外界电磁环境下能够正常工作的能力。
在电子产品的设计中,抗干扰和抗辐射电路的设计是确保电子设备在各种电磁环境下能够稳定运行的重要因素。
本文将讨论电路电磁兼容性设计中如何设计抗干扰和抗辐射电路。
一、抗干扰电路设计抗干扰电路设计是为了减少电子设备对外界电磁噪声的敏感度,防止其发生故障或误操作。
以下是几种常见的抗干扰电路设计方法:1. 电源线滤波器:通过在电源输入端添加滤波电路,能够滤除掉电源线上的高频噪声,减小对电子设备的影响。
2. 地线设计:良好的接地设计可以有效地抑制干扰信号的传播,例如通过增加接地电感和接地电容,形成低阻抗的接地路径。
3. 屏蔽设计:在电路板的设计中,使用屏蔽罩或金属层来遮蔽电子设备内部的干扰源,从而降低对周围环境的干扰。
4. 布线设计:合理的布线可以减少信号间的串扰,例如将高频信号线和低频信号线分开布置,避免相互干扰。
5. 过压保护设计:在电路中添加适当的过压保护电路,可以避免由于外界电磁干扰引起的过压情况,保护电子设备的正常工作。
二、抗辐射电路设计抗辐射电路设计是为了减少电子设备对外界电磁辐射的敏感度,防止其自身辐射对其他设备和系统造成干扰。
以下是几种常见的抗辐射电路设计方法:1. 圆孔规则:根据电磁波波长和孔洞尺寸之间的关系,设计合理大小的圆孔,使其具有较好的屏蔽性能。
2. 接地设计:良好的接地设计可以有效地将电磁辐射信号导入地面,减小辐射功率。
3. 电磁辐射滤波器:通过添加辐射滤波器,限制高频电流在电路中的传播,减少辐射发射。
4. 屏蔽设计:在电路板设计中增加屏蔽层或屏蔽导线,使电磁辐射局限在设备内部,减少对外界的辐射。
5. 地面平面分割:通过将地面平面划分为小的分区,降低不同分区之间电荷的流动速度,减小辐射功率。
三、电路模拟与仿真为了更好地评估电路的电磁兼容性性能,可以使用电磁仿真软件对电路进行模拟和仿真。
综合自动化系统中电磁兼容的接地技术及其实践
科 技论 坛 l I l
陶 晶 涛
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综合自 动化系统中电磁兼容的接地技术及其实践
( 中国华 电集 团哈 尔滨发 电有 限公 司生技部 , 黑龙 江 哈 尔滨 10 0 ) 5 0 0
摘 要 : 电磁兼容接地技 术进行研究探讨 , 对 分析 10 V无人值班 变电站 中的综合 自动化设备 因接地布局不合理 而出现 的电磁 兼容 问题并提 1k
题并提出相应对策十分必要和紧迫。 对电磁兼容的接地技术 以及装置 和屏柜的 接地布局进行分析探讨;并针对泉州电业局变电 站中的综合 自 动化设备因接地布局不 良 而出现的 E C问题, M 根据接地技术理论分析, 提出了 综合 自 动化设备的改造方案。方案实施后取得了良好的 效果。 1接地技术的基本分析 为了消除接地 干扰 ,综合采用不 同接地方 式, 各电路之间的接地布局首推使用“ 树叉型接地 所示。单台装置的接地应注意以下几点:为防止 a 系统” 方式。 1 树叉型接地系统。 . 1 树叉型接地方式实际上 机壳带电, 危及人身安全 , 机壳应接安全地 . 为防 b . 大电流电路和强功率电路对低电平 电 是灵活地采用了单点接地方式 , 将电路按信号特 止高电压 、 应将它们的接地分开。前者为功率地 性分组, 将相互不会产生干扰的信号放在一组 , 一 路的干扰 , 强电地 ) , 后者为信号地( 弱电地 ) , 而信号地又分 组内的电路采用串联单点接地,不同组的电路采 ( 用并联单点接地。 这样使得接地系统既不形成“ 共 为模拟地和数字地 , 信号地线应与功率地线和机 地阻抗”又不产生“ , 地环路” 可解决电磁干扰 问 壳地线相绝缘。 . , 2 屏柜的接地。当多个装置组成 2 屏柜内应设供多 题。l 地支线。地支线是树叉地线系统的组成部 个系统安装在一面屏柜上时, 2 分, 它存在的 目的有两个 :保证多级并联一点接 个装置信号地线接地的公共接地板 ,接地板铜排 a . 0 m 功率地线和装置机壳地 地的树叉结构形成 .减少地线数量, b . 使空间不拥 的截面应不小于 10 m。 挤且相互干扰少。 比屏柜的机壳上。屏柜 a 各装置的信号地 四条或三条 , 对于较简单的产品也可分为二条。 地 的接地应注意以下几 :屏柜内 机壳地线相绝缘。 信号地线应 支线可分为模拟地支线( a 、 G) 数字地支线( d 、 G) 功 线均应与功率地线 、 率地支线( )安全地支线( s。 Gp 、 G )对于某些产品或 采用绝缘铜绞线或电缆, 不允许使 用 裸铜线, 不允 机柜内大小信号相差不大时 , 只用一条信号地支 许与其他接线混用 . b 各装置的信号地线分别引接 线 即可 , 不分模拟地支线 、 数字地支线 ; 也可将功 至屏柜内的总接地铜排 总接地铜排应与屏柜壳 2 2 .当多个屏柜组装在 率地支线与安全地支线合并。信号地支线应与功 体绝缘。 3系统的接地。 31 率地支线或机壳地支线相绝缘 。每个地支线上均 起形成—个系统时, 若屏柜太多, 将导致地线过 连有若干同类电路( 电平相近, 互干扰小)而这些 多。 , 对此, 可以考虑辅设两条互相并行 目 与系统外 电路也应尽量有各 自的电源 ,构成—个个独立 回 壳绝缘的半环形接地母线 : —条为信号地母线 , 即 一条为屏蔽地及机柜外壳地母线。 系 路, 昆 , 不宜}连 以减! 阳抗干扰。1 地母线。地 总接地铜排; 哄 . 3 母线一般为汇流条( , 线)连在地支线端点 , 以建 统内各信号地就近接到信号地母线上,系统内各 用 立同一类型的不同电路的公共 电位 ,并与地支线 屏框及机柜外壳就近接到屏蔽地及机柜外壳地母 沟通。地母线与 地支线要一点互连。l 保证树叉 线上 , 4 两条半环形接地母线 的中部靠近安全接地 接地系统不受破坏的注 螺栓,屏蔽地及机柜外壳地母线接到安全接地螺 信号地母线接到信号地螺栓上。 . 接地母 22 3 意事项 : 接地线应 绝 栓上 ; a 不允许采用 缘, 尽量避免用编织线 , 线与接地体之间的连接应采用焊接 , 以防接触不良和碰壳形 压接。 成地环路。地线容量不 3滨城 l0 V变电站的电磁兼容问题 k 1 够( 阻抗太大 )可换粗 , 福建泉州电业局滨城 l0 V k 无人值班变 电 1 0 2年 1 月投运 , 在半年多的时间内 , 安装 线或并线 , 但不可跨接 站于 2 0 0 V线路、 电容器等保护测控 别的地线 , 以免形成“ 共 在高压开关柜上的 1k 图 1单台装置接地 地 阻抗 ” 地环路 ” 和“ 的 装置发生了十几次装置遥测不刷新 、 通信管�
屏蔽层接地的方法
屏蔽层接地的方法随着现代通信技术的发展,电磁干扰逐渐成为一个不可忽视的问题。
为了保证通信系统的稳定性和可靠性,需要采取一系列措施来减少电磁干扰的影响。
其中,屏蔽技术是一种常用的方法,通过在电路周围加上一个屏蔽层来阻挡外界的电磁波干扰。
然而,屏蔽层本身也会成为一个潜在的电磁干扰源,因为它会在内部形成一个电场和磁场。
为了避免这种情况,需要将屏蔽层接地,以消除其内部的电场和磁场。
本文将介绍屏蔽层接地的方法。
1. 单点接地法单点接地法是最常见的屏蔽层接地方法之一。
它的原理是将屏蔽层与地面连接,使电荷能够自由流动到地面上。
具体实现时,需要在屏蔽层上选取一个点,然后将该点与地面连接起来,形成一个电路。
这样,电荷就能够通过这个点流入地面,从而消除屏蔽层内部的电场和磁场。
单点接地法的优点是实现简单,成本低廉。
但是,它也存在一些缺点。
首先,如果地面的电阻较大,就会导致接地电阻增大,从而影响接地效果。
其次,如果在屏蔽层的不同部位采用不同的接地点,就会形成多个接地回路,导致接地电位不稳定,从而增加电磁干扰的风险。
2. 并联接地法并联接地法是一种改进的屏蔽层接地方法。
它的原理是在屏蔽层上设置多个接地点,然后将这些接地点与地面并联连接。
这样,就能够形成多个接地回路,从而提高接地效果。
并联接地法的优点是能够有效地提高接地效果,减少电磁干扰的风险。
但是,它也存在一些缺点。
首先,需要在屏蔽层上设置多个接地点,增加了设计和制造的难度。
其次,如果接地点之间的距离过大,就会导致接地回路的电阻增大,从而影响接地效果。
3. 串联接地法串联接地法是一种比较特殊的屏蔽层接地方法。
它的原理是将屏蔽层与地面串联连接,形成一个电路。
具体实现时,需要在屏蔽层上设置两个接地点,然后将它们与地面串联连接。
串联接地法的优点是能够有效地消除屏蔽层内部的电场和磁场。
但是,它也存在一些缺点。
首先,需要在屏蔽层上设置两个接地点,增加了设计和制造的难度。
其次,如果串联电阻较大,就会影响接地效果。
C接地技术
U1
U1
Z1
Z2 U2
Z1: 高压部件与机箱间的阻抗; Z2: 机箱与大地之间的阻抗。
• 若不接地,Z2为无限大,机箱
电压就是电源电压,危险!!!
• 若接地, Z2 = 0,U2 = 0, 安全
地线的阻抗
L = 0.2 ⋅l ⋅ ln(2.3 4l − 0.75) (μH )
d
趋肤效应
Z = RAC + jωL
悬浮接地实例
机壳 屏蔽层
利用悬浮机壳内的屏蔽层降低地回 路干扰
接地技术实例
模拟工作地 数字工作地
电源地
保护地
工作地 汇流条
机架 接地点
电源地 汇流条
保护地 汇流条
汇接点
信号接地小结
• 单点接地适用于低频,多点接地适用于高频;
• 当 f < 1M H z 时, 一般采用单点接地; • 当f > 10MHz 时, 一般采用多点接地;
处于电磁场中的电缆
S h
屏蔽电场
0V
电缆长度 < λ/20,单点接地
电缆长度 > λ/20,多点接地
磁磁场场对对电电缆缆的的干干扰扰
接地概念
什么是地?指电路或系统的电位基准面(零电位参考点)
接地: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。
接地的目的:
1、一是为信号电压提供一个零电位参考点,称为信号接地; 2、接地的另一个目的是为了安全,称为安全接地。安全接地就是把
缺点: 各点的地电位相互影 响较大,最容易引起 干扰。
• 敏感设备放在最靠近接地点的 地方;
• 大功率电路与小功率电路的混 合系统,应避免单点接地。
EMC中的两种接地技术
EMC中的两种接地技术郭亚红【摘要】电磁兼容接地设计有单点接地和多点接地2种基本方法,低频电路中要求用单点接地,高频电路中用多点接地,用多点接地设备如果不能通过EFT/B测试,可以尝试单点接地方法。
实验证明,对某些高频电路完全可以用单点接地方法满足EMC要求。
%The EMC grounding design consists of single-point grounding and multi-point grounding. Low-frequency circuits require single-point grounding, while multi-point grounding is usually used for equipments of high-frequency circuits. However, when the equipment can not pass the EFT/B test, single-point grounding can be used instead. Experiments prove that some high-frequency circuits can use single-point grounding to meet the EMC requirements.【期刊名称】《河北工业科技》【年(卷),期】2011(028)004【总页数】3页(P270-271,274)【关键词】接地技术;EMC;EFT/B【作者】郭亚红【作者单位】漯河职业技术学院,河南漯河462002【正文语种】中文【中图分类】TM15接地技术是一种成本最低、在EMC(电磁兼容)技术中比较可行的技术。
通常,应用良好的接地技术可以解决50%以上的EMC问题[1]。
当然接地技术本身是融入到屏蔽和滤波技术中的,因而它又是一种相对复杂的技术[2]。
在设计产品时,必须明确接地方法,而不能随意使用,可以在单点和多点接地技术这2种基本接地方法中任选一种。
浅析接地技术设计对电子设备电磁兼容性的影响
地 , 良好 的 搭 接 , 台 理 的 l 线 、 屏 布
2概 述
为 了 实 现 电 于 没备 币 ¨系 统 具 有 良 好 的 电 磁 兼 粹 性 能 。 需 从 分 析 电 磁 十 扰 _ 要 紊 (即 : 源 、 椭 一 f 扰
蔽 、 滤 波 币 限 幅 等 技 术 以 及 这 些 技 ¨ 术 的 组 合 他 川 等 。 而 接 地 技 术 的 设 计 是 电 磁 兼 缚 性 没 汁 . 环 节 , 接 地 会 引 入 接 地 阻 抗 及 地 回路 十扰
巾 该 电 路 的 公 共 导 线 。 然 而 , 任 何
的 常 上 作 , 天 系 全J 磁 环 境 的 保 I 电
导 线 ( 括 地 线 )都 具 有 一 定 的 阻 机 包
比较 大 , 糌 易造 成 泄 漏 , 是 液 品 显 示 器 巾的 上 婴 泄 漏 源 ; _ 十 H比 较 而 吉 , 高 压 电 路 的 辐 射 发 射 要 小 的 多 , 冈此 , 窃取 显爪 器 上 的 信息 ,
维普资讯
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耦 _ 合 j 增 _】 感 部 份 机 十 扰 能 , 』敏 J I 消 弱 希 望 的 响 直 。 这 就 娑 利 川 各
种 抑 制 十 扰 技 术 , 包 括 合 适 的 接
随着 j 山信 、 电 子 、 信 息 技 术 的 1速 发 , 电 子 设 备 和 系 统 的 内 部 毛 结 构 几 盏 复 杂 , 电 路 更 _l 集 , _ J 桁 J 【 L f 频 带 《 』 宽 广 , 山 此 而 产 生 的 电 1 J I I
列车电磁兼容
列车电磁兼容列车电磁兼容是一个重要的研究领域,涉及到列车运行的安全性和可靠性。
电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中正常运行并不对该环境中的任何其他设备或系统产生无法忍受的电磁干扰的能力。
在列车运行过程中,各种电子设备、通信系统、控制系统等都可能产生电磁干扰,因此列车电磁兼容对于保证列车安全运行至关重要。
一、列车电磁兼容的重要性随着列车运行速度的不断提高和各种先进技术的不断应用,列车的电磁环境也变得越来越复杂。
电磁干扰可能会影响列车的正常运行,甚至会导致安全事故。
因此,列车电磁兼容的重要性主要体现在以下几个方面:1.提高列车运行的安全性:电磁干扰可能会影响列车的控制系统、制动系统、电力系统的正常运行,导致列车运行不稳定或者出现错误操作,从而增加安全风险。
因此,保证列车的电磁兼容性可以提高列车运行的安全性。
2.保障乘客的健康:电磁辐射对人体的健康有一定的影响,如引发头晕、失眠、心悸等症状。
因此,保证列车的电磁兼容性可以减少乘客受到的电磁辐射,保障乘客的健康。
3.维护设备的可靠性:电磁干扰可能会导致列车设备的性能下降或损坏,从而影响列车的正常运行。
保证列车的电磁兼容性可以保护列车设备的可靠性,延长其使用寿命。
二、列车电磁兼容的技术措施为了解决列车电磁兼容问题,需要采取一系列的技术措施,包括以下几个方面:1.合理规划列车设备布局:将产生强电磁干扰的设备与敏感设备进行隔离或远离布置,以减少相互之间的电磁干扰。
2.屏蔽技术:采用导电或导磁材料对列车设备进行屏蔽,以减少外界电磁干扰对列车设备的影响。
3.滤波技术:在列车设备的电源和信号线路上加装滤波器,以抑制传导干扰。
同时也可以采用软件滤波算法对数字信号进行处理,以减小数字信号传输过程中的干扰。
4.接地技术:将列车设备的接地端子与大地的接地网络连接起来,以避免设备在运行过程中产生静电或电磁放电现象。
同时也可以采用单点接地技术避免不同设备之间的地电位差引起的干扰。
接地及电磁兼容技术在铁路信号方面的运用
蔽 和 结构 平衡 措 施 ( 绞 线和 磁场 去 耦 合 ) 小 电 双 减
感 耦合 ; 采用 电屏蔽 和 对称 性 结构 ( 芯 导线 相 互 多 绞合 )减小 电容耦合 。 , 44 模 拟地和 数字地 分开 的必要性 .
模拟 信 号和数 字信 号都 要 回流到地 , 因为数 字 信 号变化速 度 快 , 而在 数 字地上 引起 的 噪声就 会 从 很大, 而模 拟信 号 需要 一个干 净 的工作 参考地 。 如 果模 拟信 号和 数 字信 号 混在 一起 , 字地 上 引起 的 数 噪声 就会影 响到模 拟信号 。一般 来说模拟地 和数 字 地 要分 开处 理 , 然后 经过 细 的走 线连 在 一起 , 者 或 采用 单点接地 的方 式接在 一起 。在 实 际电路布置 中 常 常把单 点并联 和单 点 串联方 式结 合起 来使 用 , 各
设备遭 受雷击 而采取 的保 护性措施 , 目的是 把 雷电产 生 的雷击 电流通过避 雷针 引入 大地 ,从 而起到 保护 设 备 或建 筑物 的作 用 ; 同时 , 接地也是保 护铁 路维修 作 业
2 常用 的接地符号 和标识 铁路 常用 的接地符 号和标识为 : 保 护 或 机 壳 接 地 符 号 标 识 :E、 P 、 、G D、 P N EEP N
自分 组 , 数字 电路 和模 拟 电路 、 功 率 电路 和 大功 小
性耦合 产生 的 电磁干扰 。如各种联 锁 、 频 、 移 机车 信号 等机
柜或 箱体 均采 用浮地技 术。
4 地环 路及布 线径 路需要考 虑的 电磁兼容 问题
对于 电子信 号来说 , 它需要寻 找一 条最低 阻抗 的 电流 回流 到地 的途径 , 电路 多点接 地并且 电路 间有联 系时会构
智能建筑电磁兼容接地技术
术
低压电器 (02 2 0 №1
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智 能 建 筑 电磁 兼 容 接 地 技 术
薛立军
摘 要
∞ 筑
电≯ 气
,
北京联 旮 太学 机 械 工程 学 院 ( 02 ) 1 0 0 0
分析了智能建筑 电磁 兼容接地技 术问题 。针对防雷 接地 、 系统接地 及弱 电接地等 多处接地 要
制, 是电子信 息设备抗传导干扰 的主要措施。它 不仅 能衰减 从 交 流 电源 线 传人 的各 类 干 扰 . 时 同
也能 滤除 设 备 自身 产 生 的 向 电网 反 馈 的各 类 干
扰。典型的线路低通滤渡器如图 1 所示。 图 1中 : 为共 模 扼 流 圈 ; , 差 模 噪声 起 丘 C 对
低通 滤渡 器 对 串模 干扰 和共 模 干 扰 进 行 双 向 抑
1 统 一接 地 和 分 教接 地
智能建 筑 宜采用 统一 接地 设计 因 为智能建 筑存 在 防雷接 地 、 统接 地 及 弱 电接 地 等 多 处接 系 地要求 , 采用 分散接 地 , 若 各独 立接地 系统 间难于 保证我 国 民用 建 筑 电 气 设计 规 范 (G/ 69 ) JJT1-2 规定 的 2 间距 , 只要充 分 利用建 筑桩 基作 为 0m 而 统一接 地 的 自然接 地 体 , 接 地阻 值 一 般 均 可满 其 足 llT1 - T T 69 G/ 2规定 的小 于 1n 的要求 。各 种接
X EU a U jn
Mehncl nier gC l g f e igUn nU ie i 10 2 ) ca ia E g ei ol eo in i n r t 0 0 0 n n e B j o v s y(
电磁兼容中的接地技术
电磁兼容中的接地技术电磁兼容(ElectroMagnetic Compatibility,简称EMC)是指在特定的电磁环境条件下,设备或系统的正常工作和不产生电磁干扰,同时也不对周围电子设备和电磁环境造成不可接受的影响。
接地技术在电磁兼容中起着至关重要的作用,本文将重点探讨接地技术在电磁兼容中的应用。
接地是指将电气设备或系统与地之间建立低电阻、低电位的连接,以确保设备或系统的安全运行。
在电磁兼容中,接地技术主要有以下几个方面的应用:1. 设备接地设备接地是将具有屏蔽机构和导电外壳的设备通过导电连接与地之间建立连接。
接地的目的是将设备的电荷导向地面,消除静电积聚,防止设备产生电磁辐射干扰以及抑制设备遭受外界电磁干扰。
为了有效地进行设备接地,需要采取以下措施:- 使用低电阻值的接地导线,以确保电流能够顺利地流向地面。
- 避免共享接地导线,因为共享接地导线可能会导致不同设备之间的互相干扰。
- 使用足够大的接地板或接地网,以保证接地性能。
2. 信号接地信号接地是指将设备内部的信号线与地之间建立连接,以确保信号的稳定传输。
在信号接地中,需要注意以下要点:- 信号线和接地线要分开铺设,避免干扰。
- 采用低电阻、低感抗的接地导线,减小对信号传输的干扰。
- 合理布局信号线和接地导线,以减小信号线和接地线之间的互感。
3. 屏蔽接地屏蔽是电磁兼容中常用的一种技术手段,用于阻挡电磁辐射的传播和接收。
在屏蔽接地中,需要注意以下几个方面:- 屏蔽材料要选择低电阻材料,以确保屏蔽效果。
- 屏蔽层要与接地系统连接,以降低屏蔽层的电位,减小电磁辐射和接收。
- 屏蔽层的连接点要与设备的接地点连接,确保接地的连续性。
总结起来,接地技术在电磁兼容中的应用主要有设备接地、信号接地和屏蔽接地。
通过合理布局和设计接地系统,可以减小电磁辐射和接收,提高设备的电磁兼容性能。
在实际应用中,还需根据具体情况进行接地系统的优化设计和测试验证,以确保设备的正常工作和不产生电磁干扰。
电磁兼容技术报告
电磁兼容技术报告一、引言电磁兼容是指各种电子设备在正常工作时不相互干扰,也不受外界电磁环境的干扰。
电磁干扰对电子设备的正常工作和通信质量有着重要影响,因此电磁兼容技术的研究和应用备受关注。
本报告将重点介绍电磁兼容技术的基本概念、原理和应用。
二、电磁兼容基本概念1.电磁辐射:电子设备在工作过程中会产生电磁辐射,即电磁波信号。
这些辐射会扩散到周围环境中,可能会对附近的其他电子设备产生干扰。
2.电磁敏感度:电子设备对外界电磁辐射的敏感程度。
敏感度高的设备容易受到干扰,从而影响设备的正常工作。
3.电磁兼容性:指电子设备在正常工作时既不干扰其他设备,也不受其他设备的干扰。
4.电磁干扰:当设备的电磁辐射使周围的其他设备产生异常行为时,称为电磁干扰。
三、电磁兼容技术原理1.屏蔽技术:通过在设备内部或外部加上屏蔽材料,阻止电磁辐射传播或外界电磁辐射的进入,减少干扰。
2.滤波技术:通过使用滤波器,选择性地通过或抑制特定频段的电磁辐射,减少干扰。
3.接地技术:合理的接地设计可以降低设备的电磁干扰,提高设备的抗干扰能力。
4.电磁兼容设计:通过电磁兼容设计,合理安排设备之间的布局和连接方式,减少干扰机会。
四、电磁兼容技术应用1.军事领域:在军事通信、雷达等设备中,电磁兼容技术的应用非常重要。
军事设备的高度敏感性和可靠性要求,对电磁干扰的抵抗能力有很大挑战。
2.汽车电子设备:随着汽车电子化的发展,汽车内部的各种电子设备相互之间的干扰也成为重要问题。
电磁兼容技术可以减少由于车载电子设备干扰引发的故障和安全隐患。
3.通信设备:移动通信设备的快速发展,对电磁兼容技术的要求提出了更高的要求。
提高通信设备的兼容性,可以更好地保证通信的质量和稳定性。
五、电磁兼容技术挑战与展望1.多频段和宽带通信对电磁兼容技术提出了更高要求,如何在不同频段和大范围的带宽内实现兼容性是一个挑战。
2.电子设备的小型化和集成化使得兼容性设计更加困难。
如何在有限的空间内有效地控制电磁干扰,是未来的技术发展方向。
数控系统的电磁兼容性——接地技术研究
如 果 使 用 中 线 , 须 在 安 装 图 、 路 图 及 接 线 端 子 上 予 必 电
以 明 确 N标 识 。接 地 极 的 制 作 7 法 是 借 助 埋 人 地 下 的 5 -
金 属 棒 、 属 板 来 实 现 对 大 地 的 电 气 接 触 。 采 用 直 径 金 如
选 择 屏 蔽 电缆 的 时候 应 该 要 根 据 设 备 的 -况 进 行 选 1 2 择 , 蔽 电缆 的 种 类 很 多 , 般 可 分 为 普 通 屏 蔽 线 , 屏 一 双 绞 屏 蔽 线 , 轴 电 缆 等 。 通 带 编 织 层 的 多 芯 电缆 具 有 同 普 电 场 屏 蔽 作 用 ,双 绞 屏 蔽 线 其 总 屏 蔽 层 可 以抑 制 电 场 干扰 , 绞线 可 以抑 制磁 场干 扰 。 双
1 V、 5 、 2 V 等 。信 号 传 输 也 常 需 要 有 一 根 线 接 地 . 5 ± V ±4 作 为 基 准 电位 , 输 信 号 的 大 小 与 该 基 准 电 位 相 比较 。 传 这 类 地 线 称 工 作 地 线 。在 系 统 中一 定 要 注 意 工 作 地 线 的 正 确 接 法 ,否 则 非 但 起 不 到 作 用 , 反 而 可 能 产 生 于 扰 , 共地 线 阻抗 干扰 、 环路 干扰 、 模 电流 辐射 等 。 如 地 共 工 作 接 地 设 计 要 点 为 设 备 地 线 不 能 布 置 成 封 闭 的
2. 3 屏 蔽接地
参 考 文 献
[ ] 杨 克 冲. 控 机 床 电 气 控 制 [ . 汉 : 中 科 技 大 学 出版 1 数 M] 武 华
[2 袁 人炜 , 明, 1] 陈 曲征 洪 , . 应 曲 面 法 预 测 铣 削 力 模 型 及 影 等 响
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地电流1和2都流过公共地阻抗。一个电路的地电位会叐 到另一个电路工作状态的影响,就电路1来说,它的地电压被 流动在共地阻抗上的地电流2所调制。因此,一些噪声信号从 电路2通过共地阻抗耦合到电路l,即一个电路的地电位叐另 一个电路的地电流的调制。 常用的解决办法是对每个电路分别供电,或加解耦电路。
接地系统设计
接地电阻的讨论
1 对接地电阻的要求 接地电阻越小越好,因为当有电流流过接地电阻时,其上将产生 电压。 该电压除产生共地阻抗的电磁干扰外,还会使设备叐到反击过电 压的影响,并使人员叐到电击伤害的威胁。
2 降低接地电阻的方法 接地电阻由接地线电阻、接触电阻和地电阻组成。为此降低接地 电阻的方法有以下三种: (1)降低接地线电阻,为此要选用总截面大和长度短的多股细 导线。 (2)降低接触电阻,为此要将接地线不接地螺栓、接地极紧密 又牢靠地连接并要增加接地极和土壤之间的接触面积不紧密度。 (3)降低地电阻,为此要增加接地极的表面积和增加土壤的导 电率(如在土壤中注入盐水)。
3 接地电阻的计算 垂直接地极接地电阻R为: R=0.366(ρ/L)lg(4L/d)Ω 式中:ρ——土壤电阻率,Ω·m; L——接地极在地中的深度,m; d——接地极的直径,m。 例如,黄土ρ叏200Ω·m,L为2cm,d为0.05m,则垂直接地极接地 电阻R为80.67Ω。如在土壤中注入盐水,使ρ降为20Ω·m时,则接 地极接地电阻R为8.067Ω。
实际工程中按工作频率常常采用以下几种接地方式:
1、单点接地 工作频率低(<1MHz)的采用单点接地式(把整个电路系统中 的一个结构点看作接地参考点,所有对地连接都接到这一点上,并设 置一个安全接地螺栓),以防两点接地产生共地阻抗的电路性耦合。 一般分为串联单点接地和并联单点接地。
由于电路之间存在公共阻抗,迚而产生的公共阻抗耦合干扰十分 严重,使得串联单点接地并丌实用,这时就需要并联单点接地。 但是,并联单点接地需要的导线较多,增加了系统线路复杂度, 所以工程中一般采用串、并联混合接地的方法、
由于E1信号的接口单元和成帧器収射有用信号的同时,多次频 谱和交流分量也会沿着导线传输,这些就会形成干扰,特别是丌通的 E1接口器件供应商的接口电路和成帧器部分。
解决措施 在E1接口电路设计时,在PCB上采叏共模电路迚行高频抑制; 同时采用丌影响信号传输的一定容值范围的三端电容迚行低频 抑制,保证信号工作频率到接收端有6dB~8dB的衰减就可以了,此 时电感和电容的参数要根据具体的E1接口芯片来定。 同时布线时,一定要减小器件的引线分布参数,并且确保E1信 号的収端接地,收端通过一电容接地。
(3)电流总是选择阻抗最小的路径,地线电流也是如此。 在一个系统中,对于频率较低的电流,地电流的信号回路相对容 易确定,就是电阻最小的路径,此路径不系统和电路设计路径基本一 致,丌会出现大的偏差。 但是对于频率很高的电流,由于印制板中过孔、交互在一起的导 线以及产品结构件各种寄生电容和杂散电感的存在,地线电流的路径 并丌容易确定,这就导致实际的地线电流往往并丌流过所设计的地线, 这就使地线电流路径丌确定,此时如果出现电磁干扰问题,由于丌知 道地线电流的真实路径,也就很难找到解决方案了。
E1接口的接地问题
在通信领域,E1数字中绠信号的应用非常广泛,但许多产品 E1接口在做电磁兼容实验时,有很多项目难以通过。
问题分析 E1信号线一般通过同轴线、双绞线连接到相关设备上,E1信号 线的工作频率是2048kHZ,如果E1信号线在单板上丌做任何处理, 或者只是按照ITU.G703标准,单端接地处理,则传到収射的频谱图 就可能出现下面两种超标。
工程中具体的使用方法有:
(1)隔离发压器 由电磁兼容三要素知道,切断地环路后此干扰会自然消失。隔离 发压器正好就起到了这个作用,2个设备之间的信号传输通过磁场耦 合迚行,避免了电气直接连接。
减小初次级之间寄生电容的方法:在初、次级之间加屏蔽层可以 减小寄生电容。 屏蔽层的构造是用铜箔或铝箔绕一匝,但丌能形成短路环(可以 在搭接处垫一片绝缘材料),经过良好屏蔽的发压器能够工作到 1MHZ。
结论:地线设计的核心就是减小地线的阻抗。
接地地线引収的问题及其解决方法
1、地环路干扰 地环路干扰是一种较常见的干扰现象,其产生的内在原因是地环 路电流的存在,如下图所示。
地环路形成的原因包括以下2个方面:
(1)在2个设备之间的地电压驱动下,在电路1-互联电缆-电路2地线形成的环路之间有电流流动。由于电路的丌平衡性,每根导线上 的电流丌同,因此会产生差模电压,对电路造成干扰。
(2)光耦隔离器 光耦器件的寄生电容为2pF左右,因此能够在很高的频率起到隔 离作用。在一些强弱电共同存在的系统中,如大功率发流器系统使用 光纤传输驱动脉冲信号,则没有寄生电容的问题,并且还能抑制强电 的大电流快速通断带来的高du/dt及di/dt引起的电磁干扰问题,从而 能够获得十分完善的隔离效果。
地线引収干扰问题的本质
根据上面的阐述,地线是信号电流流回信号源的低阻抗路径。由 此来揭示地线引収干扰问题的本质:
(1) 地线中有电流流过,当电流流过有限阻抗时,必然会导致 压降。实际工程中用作地线的导体都是有一定阻抗的,而且设计丌当 的地线其阻抗还相当大。因此地线电流流过地线时,就会在地线上产 生电压。因此地线丌是一个等电位体。 (2)地线非等电位体,作为电位参考点的等电位体,在实际系 统中地线上各点电位丌相同,于是设计电路的前提就被破坏了,电路 也就丌能正常工作了。所以必须认识到地线非等电位体的严重性。
验证情冴 在单板上采叏这些措施后,测试结果如下图所示
THANK
YOU
(3)共模扼流圈
电流流过地线的噪声电压作为一种共模电压,在其电缆中流过的 电流是共模电流。因此可以采用在电缆上绕制共模扼流圈的方法增加 共模电流的感性阻抗,以抑制地环路电流。
2、公共阻抗耦合 当2个或2个以上丌同电路的电流流过公共阻抗时,就出现 了共阻抗耦合。 在电源线和接地导体上传播的干扰电流,通常都是通过共阻 抗耦合迚入敏感电路的。
4、浮地 即该电路的地不大地无导体连接。 其优点是由外部共模干扰引起的流过电子线路的干扰电流很小, 对直接传入的传导干扰有较好抑制作用,并能避免因接地丌当而产生 的干扰。该电路丌叐大地电性能的影响,可使功率地(强电地)和信 号地(弱电地)之间的隔离电阻很大,所以能阻止共地阻抗电路性耦 合产生的电磁干扰。 其缺点是该电路易叐寄生电容的影响,而使该电路的地电位发动 和增加了对模拟电路的感应干扰;由于该电路的地不大地无导体连接, 易产生静电积累而导致静电放电,可能造成静电击穿或强烈的干扰。 因此,浮地的效果丌仅叏决于浮地的绝缘电阻的大小,而且叏决 于浮地的寄生电容的大小和信号的频率。
3、混合接地 工作频率介于1~电感或电容多点接地,利用电感、 电容器件在丌同频率下具有丌同阻抗的特性,使得地线系统在丌同的 频率下呈现出丌同的接地结构,以保证电流的低阻抗回流路径,这就 是混合接地的设计方法。它能很好地适用于工作在混合频率下的系统。
(2)当处于互联的设备处在较强的电磁场中,电磁场在设备、互联 线缆和地线形成的环路中会感应出环路电流,不原因1的过程一样导 致干扰。
通过上面的分析可以提出两个解决地环路干扰的思路:
(1)尽可能减小地线的阻抗,从而减小共模干扰电压; (2)尽可能增大地环路的阻抗,从而减小地环路电流。当地环路 阻抗无限大时,就等同于断路,即消除了地环路。
串联、并联混合接地
首先对系统各电路模块按照特性迚行分类,按照强弱电分开、模拟电 路和数字电路分开的原则,把相互之间丌易収生干扰的电路放在同一组, 相互之间容易収生干扰的电路放在丌同的组。
2、多点接地 工作频率高(>30MHz)的采用多点接地式(即在该电路系统中, 用一块接地平板代替电路中每部分各自的地回路)。因为接地引线的 感抗不频率和长度成正比,工作频率高时将增加共地阻抗,从而将增 大共地阻抗产生的电磁干扰,所以要求地线的长度尽量短。 采用多点接地时,尽量找最接近的低阻值接地面接地。
电磁兼容中的接地技术
接地技术最早是应用在强电 系统(电力系统、输发电设备、电 气设备)中。
后来,接地技术延伸应用到 弱电系统中。
主讲内容
地线 接地系统设计 E1接口的接地问题
地线
接地的目的: 从电压方面考虑:提供一个等电位体; 从电流方面考虑:提供一个电流通路。 总的来说接地的目的就是为了提高电力电子设备的电磁兼容能力。 对于信号地来说: 在电气工程师看来:地线是电位参考点; 对于电磁兼容性(EMC)工程师看来:地线是信号电流流回信号 源的低阻抗路径。