接地的几种方法.docx

接地从字面来看上十分简单事情,但是对于经历过电磁干扰挫折人来说可能是一个最难掌握技术。实际上在电磁兼容设计中,接地是最难技术。面对一个系统,没有一个人能够提出一个绝对正确接地方案,多少会遗留一些问题。造成这种情况原因是接地没有一个很系统理论或模型,人们在考虑接地时只能依靠他过去经验或从书上看到经验。但接地是一个十分复杂问题,在其它场合很好方案在这里不一定最好。关于接地设计在很大程度上依赖设计师直觉,也就是他对“接地”这个概念理解程度和经验。因此,我们将不断地为大家有关接地方面文章,使大家循序渐进地形成对接地直觉。1接地方法接地方法很多,具体使用那一种方法取决于系统结构和功能。“接地”概念首次应用在电话设计开发中。从1881年初开始采用单根电缆为信号通道,大地为公共回路。这就是第一个接地问题。但是用大地作为信号回路会导致地回路中过量噪声和大气干扰。为了解决这个问题,增加了信号回路线。现在存在许多接地方法都是来源于过去成功经验,这些方法包括: 1)单点接地:如图1所示,单点接地是为许多在一起电路提供公共电位参考点方法,这样信号就可以在不同电路之间传输。若没有公共参考点,就会出现错误信号传输。单点接地要求每个电路只接地一次,并且接在同一点。该点常常一地球为参考。由于只存在一个参考点,因此可以相信没有地回路存在,因而也就没有干扰问题。图1单点和星形接地 2)多点接地:如图2所示,从图中可以看出,设备内电路都以机壳为参考点,而各个设备机壳又都以地为参考点。这种接地结构能够提供较低接地阻抗,这是因为多点接地时,每条地线可以很短;并且多根导线并联能够降低接地导体总电感。在高频电路中必须使用多点接地,并且要求每根接地线长度小于信号波长1/20。图2多点接地 3)混合接地:混合接地既包含了单点接地特性,又包含了多点接地特性。例如,系统内电源需要单点接地,而射频信号又要求多点接地,这时就可以采用图3所示混合接地。对于直流,电容是开路,电路是单点接地,对于射频,电容是导通,电路是多点接地。图3混合接地当许多相互连接设备体积很大(设备物理尺寸和连接电缆与任何存在干扰信号波长相比很大)时,就存在通过机壳和电缆作用产生干扰可能性。当发生这种情况时,干扰电流路径通常存在于系统地回路中。在考虑接地问题时,要考虑两个方面问题,一个是系统自兼容问题,另一个是外部干扰耦合进地回路,导致系统错误工作。由于外部干扰常常是随机,因此解决起来往往更难。2接地要求要求接地理由很多,下面列出几种: 1)安全接地:使用交流电设备必须通过黄绿色安全地线接地,否则当设备内电源与机壳之间绝缘电阻变小时,会导致电击伤害。 2)雷电接地:设施雷电保护系统是一个独立系统,由避雷针、下导体和与接地系统相连接头组成。该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线接地是共用。雷电放电接地仅对设施而言,设备没有这个要求。 3)电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求接地,包括: *屏蔽接地:为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感,必须进行必要隔离和屏蔽,这些隔离和屏