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电子电路应用系统的接地问题与应对策略研究

2016-10-21龙雄

电子技术与软件工程 2016年9期
关键词:对策

龙雄

【关键词】电子电路应用系统 接地问题 对策

随着我国城市化进程的深入,目前,越来越多的建筑兴起。而为了满足人们的日常工作与生活的需求,需要对建筑内部的电路系统进行安装。尤其是近年来,人们对于建筑质量的要求提高,对其内部的各种设置要求也有所提高,电路作为基础设施,自然也提高了对其的安装质量。在电路的安装过程中,出于某种需求需要进行接地处理,然而,在接地处理的过程中,可能会存在一些问题,又或者接地处理不到位,从而诱发了某些问题。为了解决该种状况,需要对电子电路系统的接地安装进行研究,并提出切实的解决措施。

1 电子电路系统接地

通常来说,电子电路系统接地可以分为两类:第一,安全接地;第二,工作接地。其中,安全接地也被称为外壳接地,其实际上是真正意义上的接地,在电路的安装中,可能会存在某种安全隐患,而通过接地可以有效地、及时的释放出泄漏出来的电荷,从而避免其对人体造成危害。而其整个接地过程中,需要一定的外壳作为保障,避免人在无意间触碰到接地的地方。通常来说,外壳接地也被称为防静止接地,可以有效地防止静电感应与电磁感应的干扰。工作接地,也被称为零电位点。在电路的安装过程中,存在多种需求,而工作接地实际上是为电路提供了一个公共的电位参考点,是出于对电路的整体的需求而设计的。在大多数情况下,工作接地是不与外壳相连的,因此,工作地的零电位参考点对于地球的大地是浮空的。故而,工作接地也被称为悬浮接地。

2 接地中存在的问题与解决方案

2.1 电阻干扰与抗干扰

在每一个电路进行接地处理时,都会产生一个接地电阻,而这个电阻存在于整个系统之中,如果是串联电路系统,那么子系统与子系统之间存在的电阻,会对总系统中的下一个子系统进行干扰,而其干扰就会影响整个电路系统的运作。而这个干扰被称为接地电阻差模的干扰。而如果是并联电路系统,子系统在受自身电阻影响的状况下,还会受到公共接地电阻的影响,那么就被称为接地电阻共模的干扰。无论是差模还是共模的接地电阻干扰,其都与系统中的子系统的接地电阻与地电流存在一定的关系。这种干扰的复杂性较强,且危害性较大,故而需要采取一定的措施来进行抗干扰处理。而在处理过程中,最好是进行切断处理,与削弱干扰强度处理的方式。电子系统的接地设计可以尽量降低其采用一点接地的方式。

2.2 接地环流的干扰与抗干扰

在电子系统中由于每个子系统在供电时,都会流经一定的电流,而在直流电源的一端附有对应的大电容过滤设备。当多个系统分别作用于公共电线上时,这个过滤设备的作用就会削弱,而电流通过多个接地环路,就会产生一定的干扰电势,从而产生干扰。要减小这个干扰电势,需要从设计的角度出发,在设计中对于地线电阻、电感与环路面积,都需要进过对应的计算与核对。在实际工作中,也应该尽量减少地线的安装距离,从而有效地减小环流的运作范围,从而降低其干扰。

除了上述两种接地干扰之外,还存在屏蔽接地环流干扰与双绞线屏蔽接地不当的环流干扰,无论是哪一种干扰,都会对整个电路产生严重的影响。或是电路系统运行的正常受限;或是电路系统的运作安全首先。因此,在设计与实践中,需要采取一定的措施来进行抗干扰处理。

3 其他抗干扰措施

3.1 采用高频扼流环方式接地

在某些情况下,大功率器件也会对小信号电路产生干扰,在实践中,可以采用高频扼流环分离信号、噪声、电源和地。高频扼流环实际上是一种圆柱形铁氧体材料,这种器件会将低频信号作零电阻,将高频信号当作高电抗,从而对其进行有效地区分。

3.2 数字地与模拟地的连接

许多电子系统都是由数字电路与模拟电路两个部分组成。 尤其是像 A/D 转换器一类的器件,在同一块集成电路中,既有模拟地又有数字地,而数字电路对模拟电路可能会存在一定的干扰性,因此,数字电路对模拟电路干扰不能混合接地。

3.3 变压器屏蔽层接地

有些变压器是具有屏蔽层的,而屏蔽层可以有效地抑制电源线受到噪声的干扰。在使用过程中,可以将其初级绕组交流零线相互连接,从而使得其抗干扰性能提高,避免影响整个电路的实际运作。

4 结束语

综合上文,可以看出接地处理对于整个电路的影响相对较大,因此,保障接地的有效性与安全性,对于电路安全与使用安全也具有十分重要的意义。故而,在电子电路系统的设计中,对接地部分进行认真的分析与处理,具有一定的必要性。接地后,还会存在一定的干扰因素,这也需要采取对应的措施来加以解决,根据实际情况采取不同的方式,并综合整个电路的需求,选择出最佳的接地方案。

参考文献

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