13电磁兼容培训教材1

杨继深2000第二章地线干扰与接地技术为什么要地线地环路问题与解决方法公共阻抗耦合问题与解决方法各种接地方法电缆屏蔽层的接地杨继深2000安全地220V0V+++++杨继深2000信号地定义：信号电流流回信号源的低阻抗路径杨继深2000地线引发干扰问题的原因V=IR地线电压地线是等电位的假设不成立电流走最小阻抗路径我们并不知道地电流的确切路径地电流失去控制杨继深2000导线的阻抗Z=RAC+jLL1H/m=1/(frr)1/2RAC=0.076rf1/2RDCr电流深度0.37II趋肤效应杨继深2000导线的阻抗频率Hzd=0.65cm10cm1md=0.27cm10cm1md=0.06cm10cm1md=0.04cm10cm1m10Hz51.45173273.28m5.29m52.9m13.3m133m1k4297.14m6328.91m5.34m53.9m14m144m100k42.6m712m54m828m71.6m1.090.3m1.071M426m7.12540m8.28714m10783m10.65M2.1335.52.741.33.57503.865310M4.2671.25.482.87.141007.710650M21.33562741435.750038.5530100M42.65471.477150M63.981107115高频时，导线的直径作用减小杨继深2000金属条与导线的阻抗比较00.10.20.30.40.50.612345678910S/W金属条阻抗/导线阻抗杨继深2000地线问题－地环路IGVGVN地环路I1I2杨继深2000隔离变压器屏蔽层只能接2点！C2VG12C1屏蔽CPVGVSVNRL杨继深2000光隔离器发送发送接收接收RLRLVGVSVSVG光耦器件Cp杨继深2000共模扼流圈的作用VsR1R1RLLVGIN1IN2ISVS+VN=R1/LVN/VGRL/（RS+RL）Mf杨继深2000平衡电路对地环路干扰的抑制VGRS1VS1RS2RL2RL1VS2IN1IN2ISVL杨继深2000地线问题－公共阻抗耦合电路1电路2地电流1地电流2公共地阻抗V~~~改进1改进2杨继深2000单点接地对噪声的抑制RC1RC1RC2RC2RSRSRGRGRLRLZSGVGVSVSVG杨继深2000接地方式种类信号接地方式并联单点接地串联单点接地混合接地多点接地单点接地杨继深2000单点接地123123串联单点接地优点：简单缺点：公共阻抗耦合并联单点接地优点：无公共阻抗耦合缺点：接地线过多I1I2I3I1I2I3ABCABCR1R2R3杨继深2000串联单点、并联单点混合接地模拟电路1模拟电路2模拟电路3数字逻辑控制电路数字信息处理电路继电器驱动电路马达驱动电路杨继深2000线路板上的地线噪声模拟数字杨继深2000长地线的阻抗设备Z0=(L/C)1/2RRLLCCFP1=1/2(LC)1/2ZP=(L)2/RRACRDC串联谐振并联谐振杨继深2000多点接地R1R2R3L1L2L3电路1电路2电路3地线阻抗一定保持很小，避免公共阻抗耦合镀银（减小表面电阻）良好搭接（减小地线阻抗）宽金属板（减小电感）杨继深2000混合接地~Vs地电流Rs~Vs安全接地Rs安全接地地环路电流杨继深2000放大器屏蔽壳的接地C1SC3SC2SC1SC3SC2S等效电路杨继深2000屏蔽电缆的接地V0v~~~~HE磁场屏蔽电场屏蔽高频低磁波屏蔽杨继深2000电场屏蔽的电缆接地电缆接敏感电路的信号地，目的是将屏蔽层的电位保持在地电位。干扰频率较低干扰频率较高单点接地（否则出问题）（在哪里接地？）多点接地（间隔/20接地）杨继深2000电缆多点接地带来的问题~ISIS~LSRSVOUTMVINVINVOUT=VOUT+ISRS噪声杨继深2000电缆屏蔽层接地位置~~~~~~屏蔽双绞线屏蔽双绞线屏蔽双绞线屏蔽同轴线屏蔽同轴线屏蔽同轴线杨继深2000低频磁场对电缆的干扰VNVN＝(d/dt)=A(dB/dt)磁通回路面积A感应电压当面积一定时减小面积可以减小噪声杨继深2000抗磁场干扰的电缆接地方式VSVSVS只有两端接地的屏蔽层才能屏蔽磁场杨继深2000双绞线对磁场干扰的抑制～理想同轴线的信号电流与回流等效为在几何上重合，因此电缆上的回路面积为0，整个回路面积仅有两端的部分～杨继深2000抑制磁场干扰的试验数据1001M1M1M100100每米18节(A)(B)(D)(E)(C)0271313281M1M100100杨继深2000抑制磁场干扰的实验数据1001M1M1M100100每米18节(F)(G)(I)(J)(H)80557063771M1M100100杨继深2000接地位置不当造成的干扰稳压电源稳压电源火灾报警器火灾报警器