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最近通过京东读书APP看了一本,《电磁兼容(EMC)技术及应用实例讲解》,获益不少,特别是对于接地方面有了一些心得,跟大家一起分享:
接地问题我把其归纳到公共阻抗耦合,对于公共阻抗耦合,可以按照低频和高频两方面考虑。
低频部分,信号主要是通过传导干扰耦合到公共地平面,首先我们要明确一点,由于R和L的存在,在低频时,由于电阻R的存在,地线上的电位是不相等,即A,B,C及GND电位不一致,如果1,2,3没有多点接地,那么其回路路径就会相互干扰。为了解决这个问题,1.可以采用并联单点接地和多点接地的方法,两者均可以解决低频公共阻抗干扰的问题,但是并联单点接地会带来线束过多的问题,而多点接地既可以解决低频公共阻抗耦合的问题,也可以解决线束过多的问题;2.可以通过光耦隔离,将两个地分隔开,理论可行,由于隔离芯片的存在,这样往往要增加BOM成本,酌情考虑;
当进行多点接地后,为了防止来自地线的干扰,可以在地线回路串联电感或者磁珠,这样可以抑制地线干扰,但是这仅仅适用于原本回路的低频的,如果是回路本身是高频的,那么该回路由于电感的存在,回路阻抗会变高,导致低弹现象出现。
串联单点接地
并联单点接地
多点接地
而对于高频部分,由于存在容性,感谢,磁回路耦合的情况,仅仅考虑多点接地仍然是不够的,可以从以下几个方面考虑:
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由于是高频信号,其回路就不仅仅局限于肉眼可见的地回路,而要考虑地/电源等平面,这里网格铜的方式可以降低回路阻抗,这是由于采用网格铜后,类似于多跟回路线束产生,由于回路电流方向一致,如果距离太近,互感会相互增强原有电感,而采用网格铜的方式,需要避开一定的距离,降低回路之间的互感,从而降低整个回路的阻抗,这个跟回路需要紧贴信号走线是相反的,因为走线跟回路互感会降低原有电感;
网格铜的概念是本次读书最大的收获,之前一直觉得增加走线宽度可以降低阻抗,但是实际上网格铜的效果要好于正面敷铜,可以从下文看出,IC15-IC16通过网格铜,电压差可以由1002mv下降到100mv。
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高频信号回路尽可能的小,同时远离易受干扰信号回路。
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高频干扰信号往往也会来自外界,比如静电和浪涌,这儿需要考虑给信号快速释放,提供地阻抗回路。