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地线干扰与地线设计

资料介绍
地线干扰与地线设计
地线设计是电磁兼容设计中大家都很注意,却又不知道应该怎样去做的一个问
题。了解了地线造成干扰问题的机理之后,在设计和实施地线时就有了一个明确
的思路。 本期从介绍地线造成干扰的原理入手,使读者了解设计地线的关键和原
则。
1 什么是地线?
地线有安全地和信号地两种。前者是为了保证人身安全、设备安全而设置的
地线, 后者是为了保证电路正确工作所设置的地线。造成电路干扰现象的主要是
信号地,因此这里仅讨论信号地的问题。
信号地的一般定义是:电路的电位参考点。
更恰当地说, 这个定义是我们设计电路时的一个假设。从这个定义是无法分
析和理解一些地线干扰问题的。从现在开始,我们在分析电磁兼容问题时,使用
下面的定义。
地线是信号电流流回信号源的地阻抗路径。
既然地线是电流的一个路径,那么根据欧姆定律,地线上是有电压的;既然
地线上有电压,说明地线不是一个等电位体。这样,我们在设计电路时,关于地
线电位一定的假设就不再成立, 因此电路会出现各种错误。这就是地线干扰的实
质。
2 地线的阻抗有多大?
一个难以理解的问题是,我们在设计地线时,都使地线的电阻很小,那么地
线上的电位差怎么会大到导致电路出错的程度。理解这个问题,要理解地线阻抗
的组成。
地线的阻抗 Z 由电阻部分和感抗部分两部分组成,即:Z = RAC + jωL。
电阻成分:导体的电阻分为直流电阻 RDC 和交流电阻 RAC。 对于交流电流,
由于趋肤效应,电流集中在导体的表面,导致实际电流截面减小,电阻增加,直
流电阻和交流电阻的关系如下:
RAC= 0.076rf1/2RDC
式中: r=导线的半径, 单位 cm, f=流过导线的电流频率,单位 Hz, RDC= 导
线的直流电阻,单位 Ω。
电感成分:任何导……
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