大型設施中的電子系統和設備,通常情況下,共享相同的金屬結構。比如說,飛機,輪船,汽車或者衛星等。
除了讓飛機看上去像飛機,輪船看上去像輪船,汽車看上去像汽車,衛星看上去像衛星外,這些金屬結構還有其他的用途。
比如作為電力的回流路徑,閃電釋放的路徑,作為信號的參考,信號的回流路徑。
這些金屬結構對電子系統的作用,就類似于大地對固定地面裝置一樣。
看到“接地”這個詞,通常是指零阻抗結構或者等電位面,但是在實際應用的過程中,并沒有真的實現零阻抗的概念。
任何導體都有阻抗,當電流流過這些導體時,會在導體上引入壓降。
而且,當信號頻率升高時,即使是電阻接近于0的超導體,仍然會有電感。所以,對交流信號而言,導體仍然具有非零阻抗。
對于低頻信號,如電源頻率,零阻抗或者等電位面可以被認為是有效的。
但是,當頻率升高時,導體的電感會產生比較大的阻抗,就不能認為是等電位面。
如上面所述,上面的金屬結構需要實現不同的接地目標,而每個目標可能需要使用不同的規則。
而設備系統安裝設計成功的關鍵,是了解不同接地目標之間的區別以及他們在系統實施中的相互關系。
不同的接地目標,可以分為三類:
1 安全接地(Safety Grounding)
這類接地,主要是為了排除與電氣危相關的危險。比如說防止觸電,還有防止火災,以及避免設備損壞。
安全接地,主要與相對低頻的應用相關,比如說電力系統等。
2 信號接地(Signal Grounding)
信號接地,主要是為電路和系統提供可靠的統一參考,以確保設備和系統的性能。
當信號接地被正確執行時,可以防止設備的功能失真或者運行出現問題。
信號地也用作信號的電流返回路徑。
信號接地,并不只針對低頻,它的頻率從DC開始,一直到系統中所涉及的最高頻率。
3 EMI控制接地(EMI control Grounding)
EMI控制接地,目的是為了獲得令人滿意的系統EMC性能。
其主要是為了發揮濾波器,瞬態和浪涌抑制器以及其他終端保護裝置的高效性能。
通過使用這些裝置,使得設備在正常工作時,不影響別人,也不被別人影響。
安全接地要求從系統到大地存在一條低阻抗路徑;但對于信號和EMI控制接地而言,可能會,也可能不會連接到實際的接地電位。
比如衛星在沒有與大地連接的情況下,也能成功運行。
當要同時考慮安全接地和信號接地時,可能會出現困難。因為適合安全目的的接地可能不適合信號接地,甚至可能會加劇EMI。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:接地的三個目標
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