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电子设备接地规范之浮地设备

更新时间  2021-03-18 10:14 阅读

一、浮地设备的接地设计

 

 1. 浮地的概念

指设备地线系统或电路的地线在电气上与大地绝缘,相对于大地是悬浮的。        

2. 应用类型

①无法与大地相连接的场合,如壁挂式的小型设备、台式小型终端设备。

②在磁耦合而没有电气连接的电路中(如变压器耦合的内部电路)。

③为避免接地环路形成的浮地电路,如通过变压器、光电耦合器隔离而成的电路。                                                                                                    

3. 浮地设备的特殊

①易产生静电荷的积累,引起静电放电。

②在遭受雷击浪涌信号干扰时,由于不能泄放到大地,容易出现故障甚至损坏设备。

二、浮地设备的接地原则

1.基本原则

基本原则是将接口与内部电路实现有效的隔离。                                                                                                   

2.电路划分和布局

电路分为接口电路和内部电路,接口电路和内部电路布局在不同的区域,敏感器件远离接口器件。  

3.地线设置

①由于设备有接口,不可避免地会引入干扰信号,应在靠近接口的局部区域设置保护地平面,接口浪涌保护器件和ESD防护器件的接地脚接到保护地平面上,由保护地平面吸收干扰信号。

②设置工作地平面,并遵循“分区不分割”的原则,不同的电路分区安排,工作地平面不分割保持完整,减少地电位的波动,提高内部电路的抗干扰能力。

4.有效隔离

工作地平面应与保护地平面隔离足够距离。以避免干扰信号串入。                            

5. 信号耦合

接口电路信号与内部电路信号通过接口变压器或光电耦合器实现信号的耦合。            

6. 内部电路的抗干扰措施

①恰当的布局和布线使信号线尽可能短。

②恰当的层面安排使信号回路面积尽可能小;

③敏感信号线尽可能在信号里层走线,两边用工作地线跟随;

④敏感器件之间的较长的电源线或信号线每隔一定间隔与地线的位置对调。

⑤在元器件的电源引脚和接地引脚之间安装高频高速旁路电容和10UF的钽电容。

⑥由于多层的PCB板在叠层间的厚度是不同的,所以容易受到干扰的敏感信号线在布局上应该处于相邻层厚度最小的层上,且高速信号所在的层必须紧邻地层。