接地設(shè)計中的“決堤效應(yīng)”

作者： norman，文章來源： EMC密碼微信公眾號

水庫（圖1），是“攔洪蓄水和調(diào)節(jié)水流的水利工程建筑物，它是指在山溝或河流的狹口處建造攔河壩形成的人工湖泊。水庫建成后，可起防洪、蓄水、灌溉等作用。水庫中用來截河攔水的堤堰是大壩，它是水庫中關(guān)鍵的建筑物。

內(nèi)容

水漫過堤頂后逐步帶走了筑堤的泥土，然后堤身變薄變軟，擋不住上游的水，堤垮了水往下流奔騰而出就叫決堤。出現(xiàn)決堤就要發(fā)生洪水，處在下游家園都要被水淹沒、沖垮。水庫一般是不允許出現(xiàn)決堤現(xiàn)象的，一旦出現(xiàn)就是很危險的事。因此，水庫至少要有兩個特點：

1. 水庫應(yīng)該建造在水流的上游；

2. 水庫的容量要足夠大，并且水庫的堤壩不允許決堤。

產(chǎn)品EMC設(shè)計中的接地是EMC設(shè)計中最重要的因素，其中，最為重要的內(nèi)容是關(guān)于PCB板與殼體、參考地之間的連接。產(chǎn)品中的接地線猶如自然界中的水庫，當外部有共模電流進入產(chǎn)品時，接地可將共模電流在進入PCB之前引入?yún)⒖嫉鼗驓んw。接地線阻抗猶如水庫的容量，接地線阻抗足夠低（猶如水庫的容量要足夠大）才可以實現(xiàn)PCB中沒有共模電流流過，如下圖2所示。

圖2

如果接地線存在阻抗（引線較長 或 PCB與殼體通過電容互連），就會使共模電流經(jīng)過接地線時，PCB板中的接地點電位變高，導(dǎo)致共模電流進一步流入PCB板。這種現(xiàn)象猶如水庫中的水位超過堤壩，出現(xiàn)決堤現(xiàn)象，水庫中的水進一步向水庫的下游流動，這種現(xiàn)象在EMC設(shè)計中叫“決堤效應(yīng)“，圖3所示.。

圖3

然而就像水庫的儲水能力永遠都是有限的一樣，接地線在產(chǎn)品實際設(shè)計時，也幾乎無法做到零阻抗，于是還是會有共模電流經(jīng)過接地線點后繼續(xù)流向PCB板。這就需要PCB板設(shè)計與接地的配合，PCB板要能承受得住因接地阻抗而導(dǎo)致繼續(xù)流向PCB板的共模電流，就像水庫的設(shè)計與水庫下流所能承受的水流能力有關(guān)。

可見，產(chǎn)品接地設(shè)計中必須要考慮以下兩個要素：

1. PCB的接地點位置必須靠近連接器附近；

2. 接地阻抗要足夠低，避免“決堤效應(yīng)“。

審核編輯 黃宇