電磁兼容培訓(xùn)教材之地線干擾與接地技術(shù)

1、楊繼深 2000第二章 地線干擾與接地技術(shù)n為什么要地線n地環(huán)路問題與解決方法n公共阻抗耦合問題與解決方法n各種接地方法n電纜屏蔽層的接地 楊繼深 2000安全地220V0V+ + + + +楊繼深 2000信號地定義：信號電流流回信號源的低阻抗路徑定義：信號電流流回信號源的低阻抗路徑楊繼深 2000地線引發(fā)干擾問題的原因V = I R地線電壓地線電壓地線是等電地線是等電位的假設(shè)不位的假設(shè)不成立成立電流走最小電流走最小阻抗路徑阻抗路徑我們并不知道我們并不知道地電流的確切地電流的確切路徑路徑地電流失地電流失去控制去控制楊繼深 2000導(dǎo)線的阻抗Z = RAC + jLL 1H/m = 1 / (

2、 f r r)1/2 RAC= 0.076r f1/2 RDCr電流深度0.37II趨膚效應(yīng)趨膚效應(yīng)楊繼深 2000導(dǎo)線的阻抗頻率 Hz d = 0.65cm 10cm 1m d = 0.27cm 10cm 1m d = 0.06cm 10cm 1m d= 0.04cm 10cm 1m 10Hz 51.4 517 327 3.28m 5.29m 52.9m 13.3m 133m 1k 429 7.14m 632 8.91m 5.34m 53.9m 14m 144m 100k 42.6m 712m 54m 828m 71.6m 1.0 90.3m 1.07 1M 426m 7.12 540m 8

3、.28 714m 10 783m 10.6 5M 2.13 35.5 2.7 41.3 3.57 50 3.86 53 10M 4.26 71.2 5.4 82.8 7.14 100 7.7 106 50M 21.3 356 27 414 35.7 500 38.5 530 100M 42.6 54 71.4 77 150M 63.9 81 107 115 高頻時，導(dǎo)線的直徑作用減小楊繼深 2000金屬條與導(dǎo)線的阻抗比較00.10.20.30.40.50.61 2 3 4 5 6 7 8 9 10S / W金屬條阻抗/導(dǎo)線阻抗楊繼深 2000地線問題地環(huán)路IGVGVN地環(huán)路I1I2楊繼深 20

4、00隔離變壓器屏蔽層只能接2點！C2VG12C1屏蔽CPVGVSVNRL楊繼深 2000光隔離器發(fā)送發(fā)送接收接收RLRLVGVSVSVG光耦器件Cp楊繼深 2000共模扼流圈的作用VsR1R1RLLVGIN1IN2ISVS + VN = R1 / LVN / VGRL/（RS + RL）Mf楊繼深 2000平衡電路對地環(huán)路干擾的抑制VGRS1VS1RS2RL2RL1VS2 IN1IN2ISVL楊繼深 2000地線問題公共阻抗耦合電路1電路2地電流1地電流2公共地阻抗V改進(jìn)1改進(jìn)2楊繼深 2000單點接地對噪聲的抑制RC1RC1RC2RC2RSRSRGRGRLRLZSGVGVSVSVG楊繼深 2

5、000接地方式種類 信號接地方式 并聯(lián)單點接地 串聯(lián)單點接地 混合接地 多點接地 單點接地楊繼深 2000單點接地123123串聯(lián)單點接地串聯(lián)單點接地優(yōu)點：簡單優(yōu)點：簡單缺點：公共阻抗耦合缺點：公共阻抗耦合并聯(lián)單點接地并聯(lián)單點接地優(yōu)點：無公共阻抗耦合優(yōu)點：無公共阻抗耦合缺點：接地線過多缺點：接地線過多I1I2I3I1I2I3ABCABCR1R2R3楊繼深 2000串聯(lián)單點、并聯(lián)單點混合接地模擬電路模擬電路1模擬電路模擬電路2模擬電路模擬電路3數(shù)字邏輯控制電路數(shù)字邏輯控制電路數(shù)字信息處理電路數(shù)字信息處理電路繼電器驅(qū)動電路繼電器驅(qū)動電路馬達(dá)驅(qū)動電路馬達(dá)驅(qū)動電路楊繼深 2000線路板上的地線噪聲噪聲

6、模擬模擬數(shù)字?jǐn)?shù)字楊繼深 2000長地線的阻抗設(shè)備設(shè)備Z0 = (L/C)1/2RRLLCCFP1 = 1/2 (LC)1/2ZP = ( L)2/RRAC RDC 串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振并聯(lián)諧振楊繼深 2000多點接地R1R2R3L1L2L3電路1電路2電路3地線阻抗一定保持很小，地線阻抗一定保持很小，避免公共阻抗耦合避免公共阻抗耦合鍍銀（減小表面電阻）鍍銀（減小表面電阻）良好搭接（減小地線阻抗）良好搭接（減小地線阻抗）寬金屬板（減小電感）寬金屬板（減小電感）楊繼深 2000混合接地Vs地電流RsVs安全接地Rs安全接地地環(huán)路電流楊繼深 2000放大器屏蔽殼的接地C1SC3SC2SC1SC3

7、SC2S等效電路等效電路楊繼深 2000屏蔽電纜的接地V0vHE磁場屏蔽磁場屏蔽電場屏蔽電場屏蔽高頻低磁高頻低磁波屏蔽波屏蔽楊繼深 2000電場屏蔽的電纜接地電纜接敏感電路的信號地，目的是電纜接敏感電路的信號地，目的是將屏蔽層的電位保持在地電位。將屏蔽層的電位保持在地電位。干擾頻率較低干擾頻率較低干擾頻率較高干擾頻率較高單點接地（否則出問題）單點接地（否則出問題）（在哪里接地？）（在哪里接地？）多點接地多點接地（間隔（間隔 /20接地接地）楊繼深 2000電纜多點接地帶來的問題ISISLSRSVOUTMVINVINVOUT= VOUT+ ISRS噪聲噪聲楊繼深 2000電纜屏蔽層接地位置屏蔽雙

8、絞線屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線屏蔽同軸線屏蔽同軸線屏蔽同軸線楊繼深 2000低頻磁場對電纜的干擾VNVN ( d / dt ) = A ( dB / dt )磁通回路面積A感應(yīng)電壓當(dāng)面積一定時減小面積可以減小噪聲減小面積可以減小噪聲楊繼深 2000抗磁場干擾的電纜接地方式VSVSVS只有兩端接地的屏蔽層才能 屏蔽磁場楊繼深 2000雙絞線對磁場干擾的抑制理想同軸線的信號電流與回流等效為在幾何上重合，因理想同軸線的信號電流與回流等效為在幾何上重合，因此電纜上的回路面積為此電纜上的回路面積為0，整個回路面積僅有兩端的部分，整個回路面積僅有兩端的部分楊繼深 2000抑制磁場干擾的試驗數(shù)據(jù)1001M1M1M100100每米18節(jié)(A)(B)(D)(E)(C)0271313