电子设备的接地

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1、电子设备的接地接地是电子设备和系统的重要组成部分，不仅直接影响着电子设备的质量和正常运行，还起 到保护设备和人身安全的作用。接地和搭接（接续）是电磁兼容性最重要的设计内容，对于抑制传导干扰具有明显的效果, 且具有经济性好的优点。1、概述线路接地是为了泄放电荷或建立电路基准电平而设置的导线连接。在电子设备中，接地是抑 制电磁噪声和防止干扰的重要方法，金属结构体的接地也是屏蔽和安全性设计内容。这些都 对电子设备的电磁兼容性起着重要的作用。11接地系统的组成电子设备或系统的接地包括电路接地、保护接地、防雷接地等。接地是电子设备中电路的组成部分，电子设备中各类电路均有电位基准，理想的接地系统中 各部分

2、的电位基准都应保抟零电位。设备内所有的基准电位点连接在一起，构成设备内部的 地线。电子设备中电路的地线除了提供基准电位以外，在某一局部还可能作为各级电路之间信号传 输的返回通路和各级电路的供电通路。在电子设备中，部件或装置内的地线兼作信号传输的回流线（包括印制板）；系统、分系统 及设备间的地线仅作为提供电位基准电平，地线上不流通工作电流，其间的信号传输一律采 用双线或双绞线。电子设备的接地系统由地、接地体（或称接地电极）、接地引入线、地线盘（或称接地汇接 排）、接地配线组成。其中地是指大地，具有导电的特性和无限大的容电量；接地体是使电 流人地扩散而与地成电气接触的金属部件；接地引入线是接地电极

3、连接到地线盘的导线；地 线盘是专供接地引入线汇接连接的小型配电板或母线汇接排;接地配线是必须接地的各部分 连接到地线盘或地线汇流排上去的导线。根据电子设备的使用场合不同，对接地的要求也不相同。陆用电子设备以大地（地球）作为 “地”水上用电子设备以舰船壳体作为“地”；飞行器上的电子设备以飞行器壳体作为“地” 悬浮地是以设备本身某一假定点作为“地”1.2电子设备接地的目的电子设备的保护接地通常以大地的电位作为基准，以大地作力零地位。电路接地是电路系统 中某一电位基准点，可以设该点电位为相对零电位，一般不是大地零电位。例如，电子电路 往往以设备的金属底座、机架、机箱等作为零电位或称“地”电位，它们有

4、时不一定和大地 相连接，此时设备内部的“地”电位不一定与大地电位相同。但是为了防止雷击和电位差对 设备及操作人员造成危险，通常应将设备的机架、机箱等金属结构与大地相连接。电子设备或系统接地的目的主要包括以下几点。 提高电子设备电路系统工作的稳定性，有利于抑制干扰。电子设备的地与大地连接，可以提高电子设备、电路系统工作的稳定性。电子设备若不与大 地连接，它相对于大地将呈现一定的电位，该电位会在外界干扰场的作用下变化，从而导致 电路系统工作不稳定，如果将电子设备的“地”与大地相连接，使它处于真正的零电 位，就能有效地抑制干扰。 接地可以泄放由于静电感应在机箱上积累的电荷，避免电荷积累造成的干扰。通

5、过接地可以泄放由于静电感应在机箱和线路上积累的电荷，避免电荷积累形成的高压导致 设备内部放电而造成的干扰和损坏。电子设备机壳接地，能实现静电屏蔽和电磁屏蔽的目的。 接地可以为电子设备和操作人员提供安全保障。13接地方法和装置根据设备的使用环境和要求不冈，接地连接方法和接地装置也不同。通常接地连接通过 埋人地下的板、棒、管、线等导电体进行连接。(1) 埋设铜板这种方法中通常用铜板或扁铜条围成框埋人地下，用多股铜线引出地面连接电 子设备的地线。(2) 打人地桩用包铜或电镀钢棒(钢管)打入地下2m作为接地地桩，可用多根地桩并联熔焊， 并加入“降阻剂”，以减小接地电阻。(3) 钻孔法用钻机直接在地下打

6、孔，深度为520m，孔径大约是6cm，埋入长度相当的接地 棒。埋设导线在地面挖一定深度(0.61m)和长度(几十米)的沟，在沟内埋入铜导线，并在 导线周围加“降阻剂”。地下管道城市中地下自来水管可作为简单方便的接地装置，但需以接地桩为主。通常很 少使用。1.4地线干扰分析理想地线是一个零阻抗、零电位的物理实体，但在具体电子设备内部，任何地线都既有电阻 又有电抗，当有电流通过时，地线上必然产生压降；同时地线还可能与其他线路形成环路， 在地线中产生感应电势，两者都可能使电路单元产生干扰。因此，地线干扰的分类包括地阻抗干扰和地环路干扰。在电磁干扰的分析中，可把传导途径分为电阻传输、电感传输和电容传输

7、。传导干扰的传输， 通常在于扰源和接受器之间要求有宪整的电路连接，可包括导线、供电电源、公共阻抗、设 备机架、金属支架、接地平面、互感或电容等。地线引起的干扰是很复杂的，为了分析方便，可将干扰（包括地线干扰）分成两个分量，即 两根导线间所产生的线间分量，以及同大地间所产生的对地分量，从而对导线上的传输特性 进行探讨。两者之间传输回路的阻抗特性不同，线间电压和两导线间负载所构成的回路，属 于线间回路；而每根导线对地电压，以及对地阻抗所构成的回路，属于对地回路。对地电压 是指共模干扰电压与大地电位差之和，线间电压则是传输信号与差模干扰电压 之和。综上分析可得：共模干扰出现在信号线上，使两条信号线同

8、时受到同向变化的干扰，如果不 考虑大地电压差，共模干扰就是线地间的干扰。差模干扰是通过磁场耦合到信号线中，并与 信号电压串联的干扰，差模干扰实际上就是线间干扰。不同的干扰电压对电子设备的影响不同，差模干扰电压与传输信号电压是串联的，对电子设 备的影响是直接的。共模干扰电压不是串联在信号电压上，对电子设备的影响是间接的，这 与电路布线及输入、输出负载的对称要求有关。地线上的共模干扰比较特殊，一般指电子设备的接地端子上对地杂散电流所产生的压降，以 及接地平面上不同接地点之间的电位差，它也是串联在信号回路中，对较小设备而言，可忽 略不计，但对配置较远的两个电子设备，因为接地平面较大或大地电解质不同而造成的接地 桩电势差异，对电子设备的干扰就必须考虑，并采取相应的措施加以抑制。对地杂散电流所 产生的压降干扰转换系数与地线的对称性和杂散电流的差异有关，干扰转换系数变化较大， 但均小于I。现在有些标准已经有了地线注入电流测试项目，其目的就是检查地线系统的抗 干扰能力。