微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 硬件设计 > 嵌入式设计 > 由浅入深谈接地

由浅入深谈接地

时间:06-10 来源:互联网 点击:

干扰,反而会加大干扰,不如不接地。

产品中的外接电缆和接地线都是天线(又一个知识点,这里就不讨论天线的问题,留着其他帖子讨论),对于干扰信号,即使没有直接相连,也会由这些天线自动接收外部干扰,以及对外产生*扰发射或传导。

所以接地点的选择依据就是避免这些干扰共模电流进入板卡内部,以下用一些图表来说明:

图1就是比较好的接地选择点;

a

图1.就近接地地

图2避免这样的选择,这样的选择轻者板卡工作异常,重则烧毁板卡;

图2.最差接地点

对于一些浮地产品,同样存在问题,因为浮地阻止不了共模干扰电流流入工作地。所以不要认为浮地产品,特别是一些自带电池的产品,就不需要考虑EMC问题,也许问题更严重。

从图3可以看出,浮地对共模电流无能为力。

图3.浮地的影响接地实例分析--浪涌试验时为什么只烧毁功放板

有人问我:在做设备的浪涌试验时,其他的都没有损坏,为什么只有离电源输入端最远的功放板烧毁了?我也很纳闷,等看过了他的布局图,我乐了,因为我也犯过同样的错误。

设备布局图如下:

在分析前,先明确接地的概念,这里的接地,不是指安全地,而是特指参考地。因为EMC测试所说的地就是参考地,是一个大面积的等电位的金属板,这个金属板接大地的线缆就是安全接地线。

这只是个简图,原图上没有C1、C2、 C3、C4和C5,是我后期为了分析容易补上去的,电源输入线的正负极之间肯定也有保护电路,如果大家感兴趣,我们可以在后续文章里再重点讨论。同样,我们这里也不讨论差模干扰,因为对于浪涌,差模很容易解决。

在设备布局时,他考虑更多的是功能,对EMC设计考虑的太少。EMC里的接地的主要目的是改变共模干扰传输路径,避免干扰电流流过敏感电路。

原图的设计中针对浪涌的处理,靠的是工作地和机箱间的空气间隙来保证。但是,对于高频干扰信号,影响最大的是寄生参数,隔离电路只能阻断差模信号,对共模干扰没有阻隔能力。

从图上可以看出,相对于输入干扰信号,存在很多寄生通道,如C1、C2、 C3、C4和C5,因为任何信号的传递,都是闭环的,干扰信号肯定会通过这些寄生通道流回到干扰源,只是流过不同寄生通道的电流大小不同罢了。

当电缆相对于参考地位10cm时,寄生电容为50pf/m,寄生电感是10nH/m。对于长距离传输的电缆,功放和外设之间的距离超过100米,这个时候,如果C1和C2也是寄生电容,那么C3和C4就是一个低阻抗的通路,浪涌共模干扰电流就通过大面积的背板流向功放板,然后通过C3流向参考地,功放板能保住那就见鬼了。

为什么控制板没有问题呢?那是因为控制板没有对地泄放通路,准确地说对参考地的寄生电容太小,相对于功放板的输出电缆,可以忽略不计。

分析到这里,大家应知道怎么进行EMC改造了吧,那就是在电源板上加上C1和C2。

C5和机箱接地点对本文分析影响不大,但它在其他应用里影响相当可以。

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top