電磁兼容設計及其應用

1．4．2 消除公共阻抗耦合措施
消除公共阻抗耦合的途徑有兩個，一個是減小公共地線部分的阻抗，另一個方法是通過適當?shù)慕拥胤绞奖苊馊菀紫嗷ジ蓴_的電路共用地線，一般要避免強電電路和弱電電路共用地線，數(shù)字電路和模擬電路共用地線。

2 電磁干擾的抑制方法
電磁干擾的抑制方法很多，基本方法有三種，即接地、屏蔽和濾波。每種方法在電路與系統(tǒng)的設計中各有獨特作用，但在使用上又是相互關聯(lián)。如良好的接地可降低設備對屏蔽和濾波的要求，而良好的屏蔽也能降低對濾波的要求。
2．1 接地
接地從表面上看是十分簡單的事情，實際上是最難的技術。造成這種情況的原因是對于接地沒有一個很系統(tǒng)的理論或模型，因此接地設計在很大程度上依賴設計師的直覺，依賴他對“接地”這個概念的理解程度和經(jīng)驗。
2．1．1 接地的分類
根據(jù)使用功能的不同，可以把接地分成如下幾種形式：
(1)安全接地：使用交流電的設備必須通過黃綠色安全地線接地，否則當設備內(nèi)的電源與機殼之間的絕緣電阻變小時，會因為漏電而導致電擊傷害。
(2)雷電接地：設施的雷電保護系統(tǒng)是一個獨立系統(tǒng)，由避雷針、下導體和與接地系統(tǒng)相連的接頭組成。該接地系統(tǒng)通常與安全接地接在一起。雷電放電接地僅對設施而言，設備沒有這個要求。
(3)電磁兼容接地：出于電磁兼容設計而要求的接地，包括：
屏蔽接地 為了防止由電路之間的寄生電容產(chǎn)生的相互干擾，必須進行隔離和屏蔽，用于隔離和屏蔽的金屬必須接地。
濾波器接地 濾波器中一般都包含信號線或電源線到地的旁路電容，當濾波器不接地時，這些電容就處于懸浮狀態(tài)，起不到旁路的作用。
噪聲和干擾抑制 對內(nèi)部噪聲和外部干擾的控制，應將設備或系統(tǒng)上的某些點與地相連，從而為干擾信號提供“最低阻抗”通道。
電路參考 電路之間信號要正確傳輸，必須有一個公共電位參考點，這個公共電位參考點就是地。因此所有互相連接的電路必須接地。
一般在設計要求時僅明確安全和雷電防護接地的要求，其他均隱含在用戶對系統(tǒng)或設備的電磁兼容要求中。
2．1．2 設備的信號接地
設備的信號接地，是以設備中某一點或一塊金屬薄板來作為信號的接地參考點，它為設備中的所有信號提供了一個公共參考電位。
實際應用中有幾種基本的信號接地方式，即浮地、單點接地、多點接地和混合接地。
(1)浮地
采用浮地的目的是將設備與公共接地系統(tǒng)，或可能引起環(huán)流的公共導線隔離開。
浮地的最大優(yōu)點是抗干擾性能好。缺點是由于設備不與公共地相連，容易在兩者間造成靜電積累，當電荷積累到一定程度后，在設備地與公共地之間的電位差可能引起劇烈的靜電放電，而成為破壞性很強的干擾源。一個折衷方案是在浮地與公共地之間跨接一個阻值很大的泄放電阻，用以釋放所積聚的電荷。實現(xiàn)設備的浮地可采用變壓器隔離或光電隔離。
(2)單點接地
單點接地是指在一個電路或設備中只有一個物理點被定義為接地參考點，凡需要接地的點都被接至這一點，如圖3所示。對一個系統(tǒng)，如采用單點接地，則系統(tǒng)中的每個設備都有自己的單點接地點，然后各設備的“地”再與系統(tǒng)中惟一指定的參考接地點相連。

單點接地的缺點是當系統(tǒng)工作頻率很高時，以致信號的波長可與接地線長度相比擬時(如達到1／4波長)，接地線就不能作為一根普通連接線考慮，它會呈現(xiàn)某種電抗效應，使接地效果不理想，此時可以采用多點接地的方法。