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EMC电路设计中常用的三种接地方法分析

良好的EMC设计离不开良好的接地,阿赛姆电子将为大家介绍三种常见的接地方法。

接地是什么意思?

在电机工程学里,接地这术语,依着不同的应用领域,有几种意思。接地是电路内部的一个电位参考点。从这参考点,可以测量其它电位。接地也可以被认为是电流的一个共同回归路径,或是与大地的一个直接有形的连接。因为下述几个理由,电机工程师会将电路连接到接地:当绝缘体损坏时,易与外界接触部件,会因为累积电荷,而使得电位升高。

1.地的分割和汇合

接地是抑制电磁干扰、提高电子设备电磁兼容性能的重要手段之一。适当的接地不仅可以提高抑制电磁干扰的能力,而且可以降低产品的电磁干扰发射。

2.接地的意义

电子设备的“接地”通常有两种含义:一种是“接地”(安全接地),另一种是“系统参考接地”(信号接地)。接地是指在系统和潜在参考平面之间建立一个低阻导电通路。“接地”是将电子设备的金属外壳和电路参考点连接起来,以地电位为基准,地为零电位。地平面与地面的连接通常基于以下考虑:

1)提高设备电路系统的稳定性;

2)静电放电;

3)员工安全保障。

3.三种常用的接地方法

1)单点接地

单点接地

单点接地,顾名思义,是将电路中的所有电路连接到一个单一的、相同的参考电位点。单点接地可分为“串联接地”和“并联接地”。串联单点接地方式简单,但存在共地线,导致共地阻抗的存在。如果此时功率差很大的电路串联起来,相互干扰就非常严重。在绘制PCB板时,将不易相互干扰的电路放在一层,将容易相互干扰的电路放在不同的层,然后将不同的地面层连接在一起。

2)多点接地

多点接地

当电路的工作频率较高时,可以想象高频信号沿地线传播对周围电路的影响有多严重。因此,所有电路必须连接到附近的地面。地线要求最短,会产生多点接地。多点接地的目的是降低地线的阻抗,,在高频(f-固定)电路中,为了降低阻抗,我们主要从两个方面考虑:一是降低地线的电阻,二是降低地线的感应电抗。

3)混合接地

混合接地

上图中的第一种结构假设工作在低频电路中,根据电容电抗ZC = 1 / 2的siffc,电容电抗在低频环境下很大,在高频环境下很小。地线在低频断开,在高频干扰下接近导电,这样可以有效地避免接地回路的干扰。

4.总结

接地的一般选择原则如下:

1)低频电路(< 1MHz),建议单点接地;

2)高频电路(> 10MHz),建议多点接地;

3)高低频混合电路,混合接地。