電磁兼容設(shè)計(jì)及其應(yīng)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(gè)，一個(gè)是減小公共地線部分的阻抗，另一個(gè)方法是通過適當(dāng)?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(qiáng)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(shè)計(jì)中各有獨(dú)特作用，但在使用上又是相互關(guān)聯(lián)。如良好的接地可降低設(shè)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(shí)際上是最難的技術(shù)。造成這種情況的原因是對于接地沒有一個(gè)很系統(tǒng)的理論或模型，因此接地設(shè)計(jì)在很大程度上依賴設(shè)計(jì)師的直覺，依賴他對“接地”這個(gè)概念的理解程度和經(jīng)驗(yàn)。
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(shè)備必須通過黃綠色安全地線接地，否則當(dāng)設(shè)備內(nèi)的電源與機(jī)殼之間的絕緣電阻變小時(shí)，會因?yàn)槁╇姸鴮?dǎo)致電擊傷害。
(2)雷電接地：設(shè)施的雷電保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，由避雷針、下導(dǎo)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(shè)施而言，設(shè)備沒有這個(gè)要求。
(3)電磁兼容接地：出于電磁兼容設(shè)計(jì)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(jìn)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(dāng)濾波器不接地時(shí)，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(yīng)將設(shè)備或系統(tǒng)上的某些點(diǎn)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(gè)公共電位參考點(diǎn)，這個(gè)公共電位參考點(diǎn)就是地。因此所有互相連接的電路必須接地。
一般在設(shè)計(jì)要求時(shí)僅明確安全和雷電防護(hù)接地的要求，其他均隱含在用戶對系統(tǒng)或設(shè)備的電磁兼容要求中。
2．1．2 設(shè)備的信號接地
設(shè)備的信號接地，是以設(shè)備中某一點(diǎn)或一塊金屬薄板來作為信號的接地參考點(diǎn)，它為設(shè)備中的所有信號提供了一個(gè)公共參考電位。
實(shí)際應(yīng)用中有幾種基本的信號接地方式，即浮地、單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地。
(1)浮地
采用浮地的目的是將設(shè)備與公共接地系統(tǒng)，或可能引起環(huán)流的公共導(dǎo)線隔離開。
浮地的最大優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性能好。缺點(diǎn)是由于設(shè)備不與公共地相連，容易在兩者間造成靜電積累，當(dāng)電荷積累到一定程度后，在設(shè)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(qiáng)的干擾源。一個(gè)折衷方案是在浮地與公共地之間跨接一個(gè)阻值很大的泄放電阻，用以釋放所積聚的電荷。實(shí)現(xiàn)設(shè)備的浮地可采用變壓器隔離或光電隔離。
(2)單點(diǎn)接地
單點(diǎn)接地是指在一個(gè)電路或設(shè)備中只有一個(gè)物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn)，凡需要接地的點(diǎn)都被接至這一點(diǎn)，如圖3所示。對一個(gè)系統(tǒng)，如采用單點(diǎn)接地，則系統(tǒng)中的每個(gè)設(shè)備都有自己的單點(diǎn)接地點(diǎn)，然后各設(shè)備的“地”再與系統(tǒng)中惟一指定的參考接地點(diǎn)相連。

單點(diǎn)接地的缺點(diǎn)是當(dāng)系統(tǒng)工作頻率很高時(shí)，以致信號的波長可與接地線長度相比擬時(shí)(如達(dá)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(yīng)，使接地效果不理想，此時(shí)可以采用多點(diǎn)接地的方法。