關(guān)于產(chǎn)品的接地與EMC

接地是電子設(shè)備的一個很重要問題。接地的目的有三個：

一、提供參考電位

接地使整個電路系統(tǒng)中的所有單元電路都有一個公共的參考零電位，也就是各個電路的地之間沒有電位差，保證電路系統(tǒng)能穩(wěn)定地工作。

二、防止外界電磁場的干擾

機殼接地為瞬態(tài)干擾提供了泄放通道，也可使因靜電感應而積累在機殼上的大量電荷通過大地泄放。否則，這些電荷形成的高壓可能引起設(shè)備內(nèi)部的火花放電而造成干擾。另外，對于電路的屏蔽體，若選擇合適的接地，也可獲得良好的屏蔽效果。

三、保證安全工作

當發(fā)生直接雷電的電磁感應時，可避免電子設(shè)備毀壞；

當工頻交流電源的輸入電壓因絕緣不良或其他原因直接與機殼相通時，可避免操作人員觸電；

此外，很多醫(yī)療設(shè)備都與病人的人體直接相連，當機殼帶有110V或220V電壓時，將發(fā)生致命危險。

因此，接地是抑制噪聲、防止干擾的主要方法。接地可以理解為一個等電位點或等電位面，是電路或系統(tǒng)的基準電位，但不一定為大地電位。為了防止雷擊可能造成的損壞和保護工作人員的人身安全，電子設(shè)備的機殼和機房的金屬構(gòu)件等，必須與大地相連接，而且接地電阻一般要很小，不能超過規(guī)定值。

大多數(shù)產(chǎn)品都要求接地。雖然接地可以是真正接地、隔離或浮地，但接地結(jié)構(gòu)必須存在。接地經(jīng)常與為信號提供電流的回路相混淆。實際中，部分接地問題是與PCB有關(guān)的。 這些問題歸結(jié)為在模擬及數(shù)字電路之間提供參考連接及在的地層和金屬外殼之間提 供高頻連接。

接地，盡管是―設(shè)計中最重要的方面，但是這個問題并不容易直觀理解，而且通常也很難建模或分析，因為有許多無法控制的因素影響，導致很多工程師對此不理解。其實每一個電路最終都要有一個參考接地源，這是無法選擇的事實，電路設(shè)計之初就應該首先考慮到接地設(shè)計。接地是使不希望的噪聲、干擾極小化并對電路進行隔離劃分的一個重要方法。適當應用PCB的接地方法及電纜屏蔽將避免很多噪聲問題。

設(shè)計良好的接地系統(tǒng)的一個優(yōu)點就是以很低的成本防止不希望有的干擾及發(fā)射。還有，接地這個詞對不同領(lǐng)域的技術(shù)人員有不同的含義：

對邏輯電路，它指邏輯電路和元件的參考電平，這個地也可以不連接到大地電位上，作為邏輯電壓參考地，其電位差的典型值必須小于毫伏級；

還有高速數(shù)字電路中的地平面不完整，與地相連的電纜，由于被地平面上的噪聲驅(qū)動，就會產(chǎn)生―問題；

對系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)，接地是指連接電路的金屬外盒或機架。對測試，它是參考接地平面。

當討論接地電流時，必須牢記一些基本概念：

1、一旦電流流過有限的阻抗，就會產(chǎn)生一定的電壓降。

像在歐姆定律中闡述的那樣，在實際的電路世界里，從來沒有0V電位，電壓或電流的單位可能在微伏或微安級 范圍內(nèi)，但一定存在一個較小的有限值。

2、電流總是返回其源。

回路可能有許多不同的路徑，每條路徑上的電流幅值不同， 這與該路徑的阻抗有關(guān)。不希望某些電流在其中某條路徑上流動，因為該路徑可能沒有采取抑制措施。

當設(shè)計一個產(chǎn)品時，在設(shè)計期間就考慮到接地是最經(jīng)濟的辦法。一個設(shè)計良好的接地系統(tǒng)，不僅從PCB而且能從系統(tǒng)的角度防止輻射和進行敏感度防護。在設(shè)計階段若沒有認真考慮接地系統(tǒng)，或在對另一個不同產(chǎn)品進行設(shè)計時沒有重新設(shè)計其接地系統(tǒng)，就意 味著該系統(tǒng)在EMC方面有可能失敗。