告訴你電子（zǐ）產品正確的接地（dì）方式，解決EMC問題的關鍵
更新時間：2021-02-23 點擊次（cì）數：2386
1、接地的分（fèn）類接地按其（qí）作用（yòng）可以分為兩類：①保護人員（yuán）和設備不受損害叫保（bǎo）護接地;
②保障設備的正常運行的叫工（gōng）作（zuò）接地。
這裏的分類是指接（jiē）地工程設計施工（gōng）中考慮的各種要求，並不表示每種“地”都需（xū）要獨立開來。相反，除了有地（dì）電信號抗幹擾、設（shè）備本身專門（mén）要求等特殊原（yuán）因之外，提倡盡量采用聯合接地的方案。防雷接地是受到雷電襲擊(直擊、感應或線路引（yǐn）入)時，為防止造成損害的接地係統。常有信號(弱電（diàn）)防雷地和電源(強電)防雷地之分，區分的原因不僅僅是因為要求接地電阻不同，而且在工程實踐中信號防雷地（dì）常附在信號獨立（lì）地上，和電源防雷地分開建設。機殼安全接地是將係統中平時不帶電的金屬（shǔ）部分(機櫃外殼，操作台外殼等)與地之間形成良好的導電（diàn）連接（jiē），以保護設備和人（rén）身安全。原因是係統的供電是強電供電(380、220或110V)，通（tōng）常（cháng）情況下機殼等是不帶電的，當故障發生（shēng）(如（rú）主（zhǔ）機（jī）電源故障或其（qí）它故障)造成電源的供電火線（xiàn）與外殼等導電金屬（shǔ）部件短路時，這些金屬部件或外殼就形成了帶電體，如果沒有（yǒu）很好的接地，那麽這帶電體（tǐ）和地之間就有很高的（de）電位差，如果人不小心觸到這些帶電體，那麽就會通（tōng）過（guò）人（rén）身形成（chéng）通路，產（chǎn）生危（wēi）險。因此，必須將（jiāng）金屬外殼（ké）和地之間作很好的連接，使機（jī）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（xì）統以及與之相連（lián）的儀表均能可靠運行並（bìng）保證測量和控製精度而設的接（jiē）地。信號（hào）地(SG)是各種物理量的傳感（gǎn）器和信號源零電位以及電路中信號的公共基（jī）準地線(相對零電位)。此處信（xìn）號一般指模擬信號或者能量較（jiào）弱的數字信號，易受電源波動或者外界因素的（de）幹（gàn）擾，導（dǎo）致信號的信噪比(SNR)下降。特別是模擬信號，信號地的漂移，會導致信噪比下降;信號的測量值產生誤差或（huò）者錯誤，可能導致係統設計的失敗。因此對信號地（dì）的要求較高，也需要在係統中特殊處理，避免和（hé）大功率的（de）電源地、數字地以及易產生幹擾地線直接連接。尤其是（shì）微小信號的（de）測量，信號地通常需要采取隔離技術。1.2.2 模擬地 模擬地(AG)是係（xì）統中模擬電路零電位的公共基準地線。由於（yú）模擬電路既承擔小信（xìn）號的處理，又（yòu）承擔（dān）大信號的功率處理;既有低頻的處理（lǐ），又有高頻處理（lǐ）;模擬量從能量、頻率、時間等都很大的差別，因（yīn）此模擬電路既易接受幹擾，又可（kě）能產生幹擾。所以對模（mó）擬地的接地點（diǎn）選擇和（hé）接地線的敷設更要充分考慮。減小地線的導線電阻，將電路中的模擬和數字部分開（kāi），後通過電感濾波和隔離，匯接到一起。數字地(DG)是係統中數字電路零電位的公共基準地線。由於數字電路工作在脈衝狀態，特別是脈衝的前後沿較陡或頻率較高時，會在電源係統中產生比較大的毛刺，易對模擬（nǐ）電路產生幹擾。所以對數字地的接地點選擇和接地線的敷設也要充分考慮。盡量將電路中（zhōng）的模擬和數字部分分開，後（hòu）通過電感，匯（huì）接到一起.懸浮地(FG)是係統中（zhōng）部分電路的地與整個係統的地不直接連接，而是通（tōng）過變壓器耦合或者直接（jiē）不連接，處於（yú）懸浮狀態。該部分電路的電平是相對於自己“地”的電位。常用在小信號的（de）提取係統或（huò）者強電和弱點混合（hé）係統中。其優點是該（gāi）電路不受係統中電氣和幹（gàn）擾的影響（xiǎng）;缺點是該（gāi）電路易受寄生電容的影（yǐng）響，而使該電路的地電位變（biàn）動和增加對模擬電路的感應幹擾。由於該電路的地與係統地沒（méi）有（yǒu）連接，易（yì）產（chǎn）生靜電積累而（ér）導致靜電放電，可能造成靜電（diàn）擊穿（chuān）或強烈的幹擾。因此，懸浮地的效果不僅取決於懸浮地絕緣電阻的大小，而且（qiě）取決於懸浮地寄生電容（róng）的大小（xiǎo）和信號的頻率。在下圖所（suǒ）示（shì）的VDD-SGND的電源供電係（xì）統中，所有工作（zuò）點相對的地都是SGND，但是SGND和DGND之間是電平處於懸浮狀態，VDD-SGND的（de）電源供（gòng）電的係統與整個係（xì）統的連接*通過變壓器耦（ǒu）合，在這（zhè）裏設計的時候（hòu）需（xū）要注意信號的連接方式。電源地是係統電源零電位的（de）公共基準地線。由於電源往往同（tóng）時（shí）供電給係統中的（de）各個單元，而各個單元要求的供電性（xìng）質（zhì）和參數可能有（yǒu）很大差別，因此既要保證電源穩定可靠的工（gōng）作，又要保證其他（tā）單元穩定可靠地工作。功率地是負（fù）載電路或功（gōng）率驅（qū）動電路的零電位的（de）公共基準地線。由於負載電路或功率驅動電路的電流較強、電壓較高，所以功率地線上的（de）幹擾較大，因此功率地必須（xū）與（yǔ）其他弱電（diàn）地分別設置、分別布線，以保證整個係統穩定可靠（kào）地工作。在低頻（pín）電路中，信號的工作頻率小於1MHz，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的（de）環流對幹擾影響較大，因而應采用一點接地。當信號工作頻率大於10MHz時，地線阻（zǔ）抗（kàng）變得很大，此時應盡量降低地線（xiàn）阻抗，應采用就近多點接地。當工作頻（pín）率（lǜ）在1MHz~10MHz時，如果采（cǎi）用一點接地，其地線長度不應超過波長的1-20，否則應采用多點（diǎn）接地法。工（gōng）作接地按工作頻率（lǜ）而采用如圖所示幾種接（jiē）地方式。工作頻（pín）率低(<1MHz)的采用單點接地式(即把整個電路係統中的一個結構點看作接地參考點，所有對地連接都接到這（zhè）一點上，並設置（zhì）一個（gè）安全接地螺栓)，以防兩點接地產生共（gòng）地阻抗的電路性耦合。多個電路的單點接地方式又分為串聯和並聯兩種。由於串聯接地產生共地阻抗的電路性耦合，所以低頻電路.好.采用並聯的（de）單點接地式。為防止工頻和其他雜散電流在信號地線（xiàn）上產生（shēng）幹擾，信號地線應與功率地線和機殼地線相絕緣，且隻（zhī）在功率地、機殼地和接往大地的接地線的安全接地（dì）螺栓上相連(浮地式除外（wài）)。為防止（zhǐ）工頻和其他雜散（sàn）電流在信號地線上產生幹擾，信號地（dì）線應與功率地線和機殼地線（xiàn）相絕（jué）緣，且隻（zhī）在（zài）功（gōng）率地、機（jī）殼地和接往大地的接地線的安全接地螺栓上（shàng）相連(浮地式除外)。2.2 多點接地 工（gōng）作頻率高(>10MHz)的采用多點接地（dì）式。在該電路係（xì）統中，用一塊接地平板代替電（diàn）路中每部分各自的地回路。因為接地引線的感抗與頻率和長度成正比，工（gōng）作頻率高時將增加共地（dì）阻抗，從而將增大共地阻抗產生（shēng）的（de）電磁幹擾，所以要求地線的（de）長度盡量短。采用多點接地時，盡量找.接.近.的低阻值接地麵接地。此處電路板.好.設（shè）計為多層電路(4層以上（shàng）)，提供一層作為地平麵。工作頻率介（jiè）於1MHz~10MHz的電路采用混合接地式。當接地線的長度小於（yú）工作信號（hào）波（bō）長的1/20時，采用單（dān）點接地式，否則采用多點接地式。根據係統的需求和電路的需要進行合理的安排。懸浮接（jiē）地是係統的地與大地不直接連接，而是通過變壓器耦合或者直接不連接（jiē），處（chù）於懸浮狀態。懸浮接地應注意以下幾點：(1)盡量提高浮地係統的對（duì）地絕緣（yuán）電阻，從而有（yǒu）利於降低進入浮地（dì）係統中的共模幹擾電（diàn）流，保證係統的可靠性。
(2)注意浮地係統對地存在（zài）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，在設計時一定要注意。
(3)懸浮接地技術必須與屏蔽、隔離等電磁兼容性技術相互結（jié）合應（yīng）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，當靜電積累到一定應程度後（hòu），可以對人和設備產生很多的損害，所以要注意靜電和電壓反擊對設備和人身的危（wēi）害。
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