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1、第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术5.1接地的概念接地的概念指指电路或系统的电位基准面（相对电位零点）电路或系统的电位基准面（相对电位零点）接地的两种含义：接地的两种含义：（2）系系统统基基准准“地地”指指电电路路、设设备备、或或系系统统与与“地地”所所建立的建立的低阻通路低阻通路。如设备外壳、金属底座、屏。如设备外壳、金属底座、屏蔽罩、粗铜线、铜带等。蔽罩、粗铜线、铜带等。什么是地什么是地？接地接地：在系统的选定点与某个电位基准面之间建立低阻在系统的选定点与某个电位基准面之间建立低阻 的导电通路的导电通路。
2、（1）接接“大地大地”，以地球电位作为基准，并以大地，以地球电位作为基准，并以大地作为零电位。提供放电通路。作为零电位。提供放电通路。第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术几点说明：几点说明：理想接地面处处零电位，零阻抗。实际上即便是超导，表面理想接地面处处零电位，零阻抗。实际上即便是超导，表面两点之间也存在电抗效应，实际只是近似而已。两点之间也存在电抗效应，实际只是近似而已。接地面应采用低阻抗材料（如铜）制成，并有足够的长度、接地面应采用低阻抗材料（如铜）制成，并有足够的长度、宽度和厚度，以保证在所有的频率上都呈现低阻抗。宽度和厚度，以保证在所有的频率上都呈现低阻抗。如
3、：用于安装固定设备的接地平面应当有整块铜板或网格如：用于安装固定设备的接地平面应当有整块铜板或网格 （25cm25cm）或更密一些的铜栅网组成。对多路发或更密一些的铜栅网组成。对多路发 射机装置要求用薄铜板作接地平面。射机装置要求用薄铜板作接地平面。第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术接地平面还应对大地呈现很大的电容。在组装时，接地平面接地平面还应对大地呈现很大的电容。在组装时，接地平面应延伸到所有设备底面的下方，而且应比设备底面最大尺寸应延伸到所有设备底面的下方，而且应比设备底面最大尺寸伸长伸长1.8m或更远。或更远。如：大功率发射机要求接地平面在径向延伸到最低工作频
4、率如：大功率发射机要求接地平面在径向延伸到最低工作频率 波长的波长的1/4,以便排除地电流。还需设计一条接地母线，以便排除地电流。还需设计一条接地母线，以便为设备提供就近接地汇流点，该母线应该每隔以便为设备提供就近接地汇流点，该母线应该每隔1.8m或更短的间距与接地平面经铜带熔焊连接在一起。或更短的间距与接地平面经铜带熔焊连接在一起。第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术避免因静电感应，使机壳上积累过多电荷，产生避免因静电感应，使机壳上积累过多电荷，产生高电压，导致设备内部放电造成干扰；高电压，导致设备内部放电造成干扰；“接地接地”不一定与大地相通，但在某些情况下必须相通
5、不一定与大地相通，但在某些情况下必须相通。为操作人员提供安全保障。为操作人员提供安全保障。Z2Z1U1U2机箱机箱Z1+Z2Z2U2U1Z1:高压部件与机箱间的阻抗；高压部件与机箱间的阻抗；Z2:机箱与大地之间的阻抗。机箱与大地之间的阻抗。若不接地，若不接地，Z2为无限大，机箱为无限大，机箱电压就是电源电压，电压就是电源电压，危险危险!若接地，若接地，Z2=0，U2=0,安全安全第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术 使整个系统有一个公共的零电位基准面，并给高频使整个系统有一个公共的零电位基准面，并给高频 干扰电压提供低阻抗通路，以达到系统稳定工作的干扰电压提供低阻抗通路
6、，以达到系统稳定工作的 目的。目的。为系统的屏蔽接地，取得良好的电磁屏蔽效果，为系统的屏蔽接地，取得良好的电磁屏蔽效果，达到抑制电磁干扰的目的。达到抑制电磁干扰的目的。第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术在电磁兼容领域，最容易犯的错误是忽视了导线电感引起的在电磁兼容领域，最容易犯的错误是忽视了导线电感引起的阻抗，特别是当频率较高时，电感的感抗会远远大于电阻。阻抗，特别是当频率较高时，电感的感抗会远远大于电阻。第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术作作用用分分类类安全接地安全接地信号接地信号接地单点接地单点接地多点接地多点接地混合接地混合接地悬浮接地
7、悬浮接地设备安全设备安全接零保护接零保护防雷接地防雷接地接地的分类接地的分类第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术5.2安全接地安全接地设备安全接地设备安全接地第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术 动力电气设备（如电动机），除了外壳接地外，动力电气设备（如电动机），除了外壳接地外，还应与电网零线连接，称为接零保护。还应与电网零线连接，称为接零保护。接零保护接零保护机壳机壳相线相线零线零线地线地线第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术防雷接地：防雷接地：把可能受到雷击的物体和大地连接，以便提供把可能受到雷击的物体和大地连接，以便
8、提供 泄放大电流的通路泄放大电流的通路。避雷针由三部分组成：避雷针由三部分组成：接闪器（指高架避雷塔上的金属棒、金属针，建接闪器（指高架避雷塔上的金属棒、金属针，建 筑物或构筑物上的避雷网、避雷线）、筑物或构筑物上的避雷网、避雷线）、引下线引下线 接地体接地体第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术信号接地：信号接地：为信号电流提供流回信号源的低阻抗路径为信号电流提供流回信号源的低阻抗路径接地电流流经接地线时，会产主传输线效应和天线效应。接地电流流经接地线时，会产主传输线效应和天线效应。当线条长度为当线条长度为1 14 4波长时，可以表现出很高的阻抗，接地波长时，可以表现出
9、很高的阻抗，接地线实际上是开路的，接地线反而成为向外辐射的天线。线实际上是开路的，接地线反而成为向外辐射的天线。5.3信号接地信号接地第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术单点接地单点接地多点接地多点接地混合接地混合接地悬浮接地悬浮接地信号接地方式信号接地方式串联单点接地串联单点接地并联单点接地并联单点接地信号接地方式的种类信号接地方式的种类第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术(1)串联单点接地串联单点接地优点优点:结构简单，易于实现结构简单，易于实现。缺点缺点:各点的地电位相互影各点的地电位相互影响较大，最容易引起响较大，最容易引起干扰。干扰。实
10、践处理实践处理:具有最低接地电平的电路放在具有最低接地电平的电路放在最靠近接地点的地最靠近接地点的地方；方；敏感设备放在最靠近接地点的敏感设备放在最靠近接地点的地方；地方；大功率电路与小功率电路的混大功率电路与小功率电路的混合系统，应避免单点接地合系统，应避免单点接地。N1N2N3R1R2R3I1I2I3ABC单点接地（低频）单点接地（低频）第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术 接地点的选择接地点的选择接地点靠近最低电平电路接地点靠近最低电平电路N1N2N3R1R2R3I1I2I3ABC接地点靠近最高电平电路接地点靠近最高电平电路N1N2N3R1R2R3I1I2I3AB
11、C第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术(2)并联单点接地并联单点接地优点优点:各电路互相不影响各电路互相不影响缺点缺点:1)结构复杂、不便于使用；结构复杂、不便于使用；2）各地线间可能形成电容各地线间可能形成电容性和电感性耦合。性和电感性耦合。结论结论：单点接地只适用于低频电路：单点接地只适用于低频电路当当l 接近于接近于/4时，有很强的天线效应，向外辐射；时，有很强的天线效应，向外辐射；高频时分布电容与分布电感的影响，难以实现真正的单点高频时分布电容与分布电感的影响，难以实现真正的单点接地。接地。各电路的地电位各电路的地电位R1R2R3N1N2I1I2I3N3ABCR
12、1R2R3N1N2I1I2I3N3ABC第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术说明说明:多点接地，应尽可能减少接地线长度，使高频阻抗减多点接地，应尽可能减少接地线长度，使高频阻抗减 至最小。一般情况下，电子设备往往以镀银版作为接至最小。一般情况下，电子设备往往以镀银版作为接 地子母线，以减少表面阻抗。地子母线，以减少表面阻抗。各电路的地电位各电路的地电位优点优点:接地线较短，适用于高频及数字电路。接地线较短，适用于高频及数字电路。缺点缺点:形成各种地回路，可能造成地回路干扰。形成各种地回路，可能造成地回路干扰。R2N2I2BL1N1I1AR3I3N3CL2L3R1多点接地
13、（多点接地（高高频）频）第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术小结小结：单点接地适用于低频，多点接地适用于高频；单点接地适用于低频，多点接地适用于高频；当当时，时，一般采用单点接地；一般采用单点接地；当当时，时，一般采用多点接地；一般采用多点接地；当当时，若时，若，则采用多点接地；，则采用多点接地；若若 ，则采用多点接地。，则采用多点接地。当当时，时，一般采用单点接地；一般采用单点接地；如果电路对电压降很敏感，则接地线长度应比如果电路对电压降很敏感，则接地线长度应比更小；更小；若电路只是一般敏感，则接地线可大于若电路只是一般敏感，则接地线可大于。准则准则第第5 5章章:抑
14、制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术 第一类接地系统：第一类接地系统：敏感信号和小信号接地敏感信号和小信号接地系统。包括低电平、小信号系统。包括低电平、小信号检测、传感器输入、前级放检测、传感器输入、前级放大、混频器电路等。大、混频器电路等。第二类接地系统：第二类接地系统：非敏感信号或大信号非敏感信号或大信号接地系统，包括高平电路、接地系统，包括高平电路、末级放大器电路以及大功末级放大器电路以及大功率电路。率电路。（1）不同不同接地系统的特点接地系统的特点特点特点：特别容易受到干扰，出现特别容易受到干扰，出现电路失效或电路性能降低，接地电路失效或电路性能降低，接地导线应尽量避免混杂其他电
15、路。导线应尽量避免混杂其他电路。特点特点：必须将其与小信号必须将其与小信号接地线分开设置。接地线分开设置。按照电路各自的特点，对不同的电路采用不同的接地方式。按照电路各自的特点，对不同的电路采用不同的接地方式。混合接地混合接地第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术 第三类接地系统：第三类接地系统：干扰源器件、设备的接干扰源器件、设备的接地系统。如电动机、继电器、地系统。如电动机、继电器、火花塞等。火花塞等。第四类接地系统：第四类接地系统：机壳、设备底座、系统机壳、设备底座、系统金属构架等。金属构架等。注意注意：工程实践中，模拟地与数字地必须分别设置；工程实践中，模拟地与数
16、字地必须分别设置；直流地与交流地必须分别设置。直流地与交流地必须分别设置。特点特点：干扰频带宽、瞬态电干扰频带宽、瞬态电平高。除屏蔽外，必须与其平高。除屏蔽外，必须与其它接地分开设置。它接地分开设置。特点特点：保证人身安全和设备保证人身安全和设备工作的稳定。工作的稳定。模拟电路模拟电路 窄带窄带 低电平（低电平（V,mV）数字电路数字电路 宽带宽带 中电平（中电平（V）第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术(2)低频电路的串、并联混合接地低频电路的串、并联混合接地低电平电路低电平电路串联接地串联接地高电平、强噪声电平电路高电平、强噪声电平电路串联接地串联接地机箱、机架机箱
17、、机架串联接地串联接地并联接地并联接地G低电平电路低电平电路高电平、强噪高电平、强噪声电平电路声电平电路机箱、机架机箱、机架第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术机架机架2机架机架1机箱机箱机箱机箱第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术(3)高、低频电路单点与多点混合接地高、低频电路单点与多点混合接地低频低频：电容的阻抗大电容的阻抗大单点接地单点接地高频高频：电容的阻抗小电容的阻抗小多点接地多点接地N1N2N3低频单点、高频多点混合接地低频单点、高频多点混合接地如如：抗高频干扰的低频传输屏抗
18、高频干扰的低频传输屏蔽电缆。蔽电缆。低频单点、高频多点混合接地低频单点、高频多点混合接地第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术如如图图所所示示为为一一低低电电平平视视频频电电路路，在在从从音音频频到到高高频频下下，实实现了低频单点、高频多点，避免了低频地电流回路的形成。现了低频单点、高频多点，避免了低频地电流回路的形成。注意注意:避免电容与引线电感发生谐振。避免电容与引线电感发生谐振。音频端音频端高频端高频端大地或车辆的接地面大地或车辆的接地面第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术高频：高频：电感的阻抗大电感的阻抗大单点接地单点接地低频：低频：电感的
19、阻抗小电感的阻抗小多点接地多点接地N1N2N3高频单点、低频多点混合接地高频单点、低频多点混合接地低频多点、高频单点混合接地低频多点、高频单点混合接地第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术如图所示，计算机及其外设一般需要导线接地，但是容易如图所示，计算机及其外设一般需要导线接地，但是容易引起电气干扰。通过加线圈（引起电气干扰。通过加线圈（1mH：f =50Hz，Z 0.4；f=50k1MHz，Z 约为约为1K）这种方式有助于抑制地线中的感）这种方式有助于抑制地线中的感应、瞬变和干扰进入逻辑总线。应、瞬变和干扰进入逻辑总线。第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰
20、的接地技术4.浮地浮地设设备备地地线线系系统统在在电电气气上上与大地相绝缘。与大地相绝缘。N1信号地信号地安全地安全地N2N3利用悬浮机壳内的屏蔽层降低地回路干扰利用悬浮机壳内的屏蔽层降低地回路干扰机壳机壳屏蔽层屏蔽层第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术可以避免安全接地回路中可以避免安全接地回路中 的干扰电流影响信号接地的干扰电流影响信号接地 回路。回路。可以减少由于地电流引起可以减少由于地电流引起的共模干扰；的共模干扰；优点优点：缺点缺点：N1信号地信号地安全地安全地N2N3减少由于不当的接地而产减少由于不当的接地而产生的干扰；生的干扰；对传导干扰也有较好的抑对传导干
21、扰也有较好的抑制作用。制作用。不能适应复杂的电磁环境，特不能适应复杂的电磁环境，特别是对于一个较大的电子系别是对于一个较大的电子系统，对地的分布电容较大，不统，对地的分布电容较大，不能做到真正的悬浮；能做到真正的悬浮；雷击、静电感应时，会击穿绝雷击、静电感应时，会击穿绝缘，甚至引起弧光放电。缘，甚至引起弧光放电。第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术5.4 屏蔽体接地屏蔽体接地1.单层屏蔽盒的接地单层屏蔽盒的接地 放大器输出端电压，形成反馈，此反放大器输出端电压，形成反馈，此反 馈不除，放大器将产生自激震荡。馈不除，放大器将产生自激震荡。2C1S1C2SC3SUNU33
22、3Zin1 12 23 3CC2S2SCC3S3SC C1S1SU3Zin 消除此干扰的方法消除此干扰的方法：屏蔽盒与放大器：屏蔽盒与放大器 的公共端短接。的公共端短接。注意注意：这种连接方式在放大器公共端不接地也适用。这种连接方式在放大器公共端不接地也适用。通常通常 ，则，则第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术2.双层屏蔽盒的接地双层屏蔽盒的接地第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术3.电缆屏蔽层的接地电缆屏蔽层的接地(1)放大器接地，信号源不放大器接地，信号源不 接地接地 f 1MHz时，电缆一般采时，电缆一般采取取一端接地。一端接地。四种可能
23、的接地方式：四种可能的接地方式：A、B、C、D结论结论：方式：方式D最好最好 方式方式A 干扰会直接流入一干扰会直接流入一条芯线，产生干扰条芯线，产生干扰，不不合适合适。USUG1UG2ABCD12C1SC12C2S 方式方式BC1SUG2UG112UN屏屏蔽蔽体体BC2S等效电路等效电路C12第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术方式方式C仍然不理想仍然不理想 方式方式D DUSUG1UG2ABCD12C1SC12C2SC1SUG2UG112UN屏屏蔽蔽体体CC2SC12C1SUG2UG112UN屏屏蔽蔽体体DC2SC12第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干
24、扰的接地技术USUG1UG2ABCD12C1SC12C2S(2)放大器不接地，信号源接地放大器不接地，信号源接地结论结论：方式方式A最好最好小结：小结：当电路有一个接地信号源与一个不接地的放大器连接时，当电路有一个接地信号源与一个不接地的放大器连接时，连接电缆的屏蔽层接地应接至信号源的公共端；连接电缆的屏蔽层接地应接至信号源的公共端；当电路有一个不接地信号源与一个接地的放大器连接时，当电路有一个不接地信号源与一个接地的放大器连接时，连接电缆的屏蔽层接地应接至放大器的公共端。连接电缆的屏蔽层接地应接至放大器的公共端。第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术同轴电缆同轴电缆屏蔽
25、双绞线屏蔽双绞线同轴电缆同轴电缆屏蔽双绞线屏蔽双绞线第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术5.5 地回路干扰及其抑制地回路干扰及其抑制1.地回路干扰地回路干扰 由地回路中的共模干扰电压在受害回路输入端引起的干扰由地回路中的共模干扰电压在受害回路输入端引起的干扰电压。电压。地回路干扰的来源地回路干扰的来源:共地阻抗的共模干扰；共地阻抗的共模干扰；场对导线的共模干扰。场对导线的共模干扰。地回路干扰模型地回路干扰模型信号电流信号电流电路电路1电路电路2UG地电流地电流IGISZG 地回路耦合系数地回路耦合系数:第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术计算地电
26、流的等效电路计算地电流的等效电路UGIGZGZCZSZL干扰源电压干扰源电压地阻抗地阻抗负载阻抗负载阻抗线路阻抗线路阻抗电源阻抗电源阻抗地电流的计算地电流的计算第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术RC1ARC2USBUGRSRGRL信号源与放大器都接地信号源与放大器都接地RLUNRGUGRC1RSRC2等效电路等效电路AB通常通常则则故故两点接地的噪声干扰两点接地的噪声干扰第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术在信号源的在信号源的接地端接入一阻抗接地端接入一阻抗ZSG当当则则故故RC1ARC2USBUGRSRGRL信号源端接入一阻抗信号源端接入一阻
27、抗ZSGRLUNRGUGRC1RSRC2等效电路等效电路ABZSG且且当当时，时，第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术例：例：设设RC1RC21、RS500、RL10k、RG=0.01、UG=10mV，试计算在放大器输入端的干扰电压值。，试计算在放大器输入端的干扰电压值。若若在信号源与地之间加一个很大的阻抗在信号源与地之间加一个很大的阻抗ZSG=1M，则则解：解：接地干扰接地干扰电压几乎电压几乎全部施加全部施加于放大器于放大器输入端的输入端的输入端输入端有效有效抑制了地干扰对放抑制了地干扰对放大器输入端的影响。大器输入端的影响。第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制
28、电磁干扰的接地技术2.地回路干扰抑制技术地回路干扰抑制技术 在信号回路中使用隔离变压器在信号回路中使用隔离变压器 在信号回路中使用中和变压器在信号回路中使用中和变压器（共模扼流圈）共模扼流圈）在信号线上使用磁环在信号线上使用磁环 在数据线路中使用光电耦合器或光纤在数据线路中使用光电耦合器或光纤 使用差分放大器使用差分放大器第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术原理原理：地回路被隔离变压器阻隔地回路被隔离变压器阻隔分析分析：由于绕组间存在由于绕组间存在分布电容分布电容，仍会产生一定干扰仍会产生一定干扰或或讨论讨论:当当时，时，对低频干扰有较对低频干扰有较好的抑制能力好的抑制
29、能力提高抑制干扰能力的措施提高抑制干扰能力的措施:减少绕组间的分布电容；减少绕组间的分布电容；降低负载阻抗降低负载阻抗CUGRL干扰等效电路干扰等效电路电路电路1电路电路2UGC电路模型电路模型隔离变压器对隔离变压器对地回路干扰的抑制地回路干扰的抑制第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术当当时，时，适用范围适用范围:，即，即电路电路1电路电路2UGC结论结论：不能传输直流信号，对低频信号影响较大。因此，对直流不能传输直流信号，对低频信号影响较大。因此，对直流 和低频信号电路不宜采用。和低频信号电路不宜采用。对低频干扰有较好的抑制能力；对低频干扰有较好的抑制能力；变压器的初
30、、次级之间有寄生电容，对高频干扰的抑制效变压器的初、次级之间有寄生电容，对高频干扰的抑制效 果不好；果不好；第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术结构结构：两个绕向相同、匝数相同的绕组构成两个绕向相同、匝数相同的绕组构成电路电路2电路电路1扼流圈的一扼流圈的一种安装方式种安装方式电路模型电路模型信号电流信号电流电路电路1电路电路2UG地电流地电流UGUSML1L2RC1RC2RL等效电路等效电路共模扼流圈共模扼流圈对对地回路干扰的抑制地回路干扰的抑制第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术 对于流过接地线的共模干扰电流，流经两线电流方向相同对于流过接地
31、线的共模干扰电流，流经两线电流方向相同,所产生的磁场相长，故所产生的磁场相长，故扼流圈对回路干扰电流呈现高阻扼流圈对回路干扰电流呈现高阻 抗，起到抑制地回路的作用。抗，起到抑制地回路的作用。对于正常信号，流过的电流相反，所产生的磁场相消，对于正常信号，流过的电流相反，所产生的磁场相消，对电流没有影响，且不会切断直流回路；对电流没有影响，且不会切断直流回路；原理：原理：电路模型电路模型信号电流信号电流电路电路1电路电路2UG地电流地电流UGUSML1L2RC1RC2RL等效电路等效电路第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术 对干扰信号的抑制对干扰信号的抑制设两绕组上的电流分
32、别为设两绕组上的电流分别为I1、I2，则，则（令（令US0）UGML1L2RC1RC2RL等效电路等效电路在一般情况下在一般情况下当当 时，时，得得故故 扼流圈的截止频率扼流圈的截止频率I2I1第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术 对信号的影响对信号的影响设两绕组上的电流分别为设两绕组上的电流分别为IS、IG，则，则（令（令UG0）结论结论：对高频干扰具有较好的抑制能力对高频干扰具有较好的抑制能力得得USML1L2RC1RC2RL等效电路等效电路IGISIS-IG当当 时时第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术原理原理：同纵向扼流圈：同纵向扼流圈结
33、论结论：信号电流主要流经同轴线的信号电流主要流经同轴线的 屏蔽层屏蔽层得得当当 时，时，分析分析：由：由ARSLSBA构成的构成的回路中回路中同轴线的截同轴线的截 止频率止频率MLSI1RSRL等效电路等效电路IGISAB同轴电缆同轴电缆对对地回路干扰的抑制地回路干扰的抑制电路电路1电路电路2UGZGISI1IG第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术 铁氧体磁环是高导磁率和高电阻率的材料，对高频干扰有铁氧体磁环是高导磁率和高电阻率的材料，对高频干扰有很好的抑制损耗，而对低频电路的损耗较小。很好的抑制损耗，而对低频电路的损耗较小。对共模干扰的抑制对共模干扰的抑制电路电路1电
34、路电路2UGZG对异模干扰的抑制对异模干扰的抑制在信号线上使用铁氧体磁环在信号线上使用铁氧体磁环电路电路1UGZG电路电路2第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术用光电耦合器断开地回路用光电耦合器断开地回路电路电路1电路电路2UGZG光电耦合器对信号的传输光电耦合器对信号的传输利用发光二极管的发光强度随通过它的电流的变化特征，利用发光二极管的发光强度随通过它的电流的变化特征，把电路把电路1的信号变换成强弱不同的光信号；光敏三极管再把强的信号变换成强弱不同的光信号；光敏三极管再把强弱不同的光信号转换成信号电流，从而完成电路弱不同的光信号转换成信号电流，从而完成电路1和电路和
35、电路2之之间的信号传输。间的信号传输。使用光电耦合器抑制地回路干扰使用光电耦合器抑制地回路干扰第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术用光电耦合器断开地回路用光电耦合器断开地回路电路电路1电路电路2UGZG光电耦合器对干扰的抑制光电耦合器对干扰的抑制光电耦合器利用光来传输信光电耦合器利用光来传输信息，从输入端传送到输出端的光息，从输入端传送到输出端的光电耦合器件使得输入和输出在电电耦合器件使得输入和输出在电气上完全隔绝，因而能有效地抑气上完全隔绝，因而能有效地抑制干扰。制干扰。光电耦合器适用于数字电路，不适用于模拟电路。光电耦合器适用于数字电路，不适用于模拟电路。光电耦合器
36、的输入光电耦合器的输入 输出端之间的杂散电容（输出端之间的杂散电容（0.3pF10pF）限制了光电耦限制了光电耦合器在高频端的使用。合器在高频端的使用。使用光电耦合器抑制地回路干扰使用光电耦合器抑制地回路干扰第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术光纤的优点是具有无感应性和高度隔离性，相当于在共光纤的优点是具有无感应性和高度隔离性，相当于在共模地回路中引入一个高阻抗，能从比值上消除干扰，常用于模地回路中引入一个高阻抗，能从比值上消除干扰，常用于作强电磁干扰环境中的信号传输线以及作微弱检测信号传输作强电磁干扰环境中的信号传输线以及作微弱检测信号传输线。线。光纤光纤对对地回路干
37、扰的抑制地回路干扰的抑制用光纤消除地回路耦合用光纤消除地回路耦合电路电路2UGZG电路电路1第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术差分放大器的输出电压差分放大器的输出电压 当两个输入端对地平衡当两个输入端对地平衡时，即为差分平衡器件。时，即为差分平衡器件。电路连接电路连接电路电路1电路电路2UGZGKU0=K（U1U2）U0输入端输入端U1U212输出端输出端公共端公共端差分放大器示意图差分放大器示意图K使用差分放大器抑制地回路干扰使用差分放大器抑制地回路干扰第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术 对干扰的抑制对干扰的抑制，则，则通常通常若若，且，且
38、，则，则RGRC1RC2U1U2BRL2RSRL1AUGU0RC1RGRL2RL1RSRC2U1U2US UGBA等效电路等效电路第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术例例：UG=100mV，RG=0.1，RS=500,RC1=RC2=1，RL1=RL2=10k，求，求UN=？若若RL1=RL2=100k时时,UN=？解解：第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术当当，则，则RGRC1RC2U1U2BRL2RSRL1AUGU0RC1RGRL2RL1RSRC2U1U2US UGBA改进电路改进电路RR其中其中如此，大为减如此，大为减少干扰，同时少干扰，同
39、时对信号而言，对信号而言，也没有增加输也没有增加输入阻抗。入阻抗。第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术搭接搭接：两个金属物体之间的结构连接。两个金属物体之间的结构连接。减小设备间的电位差；减小设备间的电位差；减小接地阻抗、降低接地公共阻抗干扰和地回路干扰；减小接地阻抗、降低接地公共阻抗干扰和地回路干扰；实现屏蔽、滤波和接地技术的设计目的；实现屏蔽、滤波和接地技术的设计目的；防止雷电放电的危害、保护设备等的安全；防止雷电放电的危害、保护设备等的安全；避免静电放电。避免静电放电。5.6 搭接搭接目的目的：为电流提供一个电气上连续的结构面和低阻抗通路。为电流提供一个电气上连续
40、的结构面和低阻抗通路。2.良好搭接的作用良好搭接的作用：1.搭接的概念搭接的概念第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术搭接阻抗搭接阻抗LBRB搭接的高频等效电路搭接的高频等效电路CB不良搭接的影响不良搭接的影响干扰干扰源源敏感敏感设备设备LRBCLBC若若影响滤波效果影响滤波效果3.不不良搭接的影响良搭接的影响第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术间接搭接间接搭接:采用搭接条或者其他辅助导体将两个金属物体采用搭接条或者其他辅助导体将两个金属物体 连接起来。连接起来。直接搭接直接搭接：两金属表面直接接触。两金属表面直接接触。4.搭接的类型搭接的类型第第
41、5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术5.搭接的方法搭接的方法永久性搭接永久性搭接：利用铆接、熔焊、压接等工艺方法使两个金属：利用铆接、熔焊、压接等工艺方法使两个金属 物体保持固定连接。物体保持固定连接。半永久性搭接半永久性搭接：利用螺栓、螺钉、夹具等辅助器件使两个金：利用螺栓、螺钉、夹具等辅助器件使两个金 属物体保持连接。属物体保持连接。搭接电阻极小，搭接性能稳定，不能变化搭接电阻极小，搭接性能稳定，不能变化存在一定的搭接电阻，搭接性能不稳定，灵活，可分开存在一定的搭接电阻，搭接性能不稳定，灵活，可分开第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术6.搭接的要
42、求搭接的要求 射频搭接应优先采用焊接，不允许用螺栓或螺钉来射频搭接应优先采用焊接，不允许用螺栓或螺钉来 完完 成射频搭接成射频搭接 压力搭接应保证有足够的压力将搭接处夹紧压力搭接应保证有足够的压力将搭接处夹紧 搭接面尽可能大，避免点接触。搭接前，金属面应予以修搭接面尽可能大，避免点接触。搭接前，金属面应予以修 整、清洁，清除不导电的膜层，应保证相互接触的金属面整、清洁，清除不导电的膜层，应保证相互接触的金属面 是导电是导电 的，严禁搭接面上有漆等绝缘物。搭接完成后，的，严禁搭接面上有漆等绝缘物。搭接完成后，采取防潮和采取防潮和 防腐蚀措施防腐蚀措施第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术尽量用相同的金属进行搭接尽量用相同的金属进行搭接 对不同金属进行搭接时，金属间的电化学电位差对不同金属进行搭接时，金属间的电化学电位差 不超过不超过0.6V第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术一般搭接电阻：一般搭接电阻：510m。土建设施土建设施搭接电阻：搭接电阻：1020m电磁兼容实验室内搭接电阻：电磁兼容实验室内搭接电阻：2.5m易燃易爆电路特殊要求搭接电阻：易燃易爆电路特殊要求搭接电阻：0.52.5m搭接电阻的要求搭接电阻的要求第第5 5章章:抑制电磁干扰的接地技术抑制电磁干扰的接地技术寄生电容接地线7.搭接电阻的测试搭接电阻的测试