接地设计2015.pdf
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产品接地设计规范2015-11-02PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立第一部分：
EMC基础知识第二部分：
接地设计技术第三部分：
结构和电缆屏蔽接地设计接地设计规范目录接地设计规范目录PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立第一部分：
第一部分：
EMC基础知识基础知识1.EMC定义2.常见EMC缩略语与标准分类3.EMC测试项目简介4.EMC测试介绍PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立1.1EMC定义定义EMC：
Electromagneticcompatibility，电磁兼容性在同一电磁环境中，设备能够不因为其他设备的干扰影响正常作，同时也不对其他设备产生影响工作的干扰。
干扰源敏感设备耦合途径PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立1.2常见常见EMC测试项目测试项目EMCEMIEMSRECEHarmonicsFlicker辐射发射传导发射谐波电流闪烁电压RSCSESDEFT/BSurgePFMF辐射抗扰度传导抗扰度静电抗扰度电快速瞬变脉冲群电压跌落/短时中断浪涌抗扰度Dips工频磁场抗扰度PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立1.3EMC测试测试ESD测试：
IEC61000-4-2，Tr约为0.7至1ns，干扰频率延伸至500MHz。
对设备表面金属裸露部分对设备绝缘表面，孔、缝隙对水平和垂直耦合板放电，耦合板距离设备_mm，耦合板通过2个470k欧电阻接地，不马上泄放的电荷形成电磁场100PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立ESD测试波形：
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立EFT/B：
ElectricalFastTransient/BurstIEC61000-4-4模拟产品附近或所在电网中切断感性负载时的脉冲干扰。
EFT/B：
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立双指数脉冲双指数脉冲15ms脉冲串脉冲串（5kHz）脉冲串间隔是脉冲串间隔是300ms上升沿5ns、脉宽50ns、干扰覆盖频率60100MHzEFT/B测试波形：
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立受试设备信号源容性耦合夹信号源受试设备耦合去耦1、电源端试验：
通过耦合去耦网络（CDN）将干扰注入电源端；EFT/B试验：
接电源或辅助供电设备接辅助设备2、信号端试验：
通过容性耦合夹将干扰耦合到信号线，容性耦合夹与信号线间有分布电容33-200pF。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立Surge：
雷击浪涌试验雷击浪涌试验：
模拟自然雷击或电网中接入大容性负载所产生脉冲对设备的影响。
包含电源端和信号端测试。
测试标准：
IEC61000-4-5。
电源端测试：
L和N线间（差模干扰）L对保护地（共模干扰）N对保护地（共模干扰）信号端测试屏蔽线，干扰加在屏蔽层非屏蔽线，干扰加在信号线。
浪涌波形1.2/50、8/20组合波，包括电源端和室内信号端的试验；1.2、8指波形的波前时间（us）；50、20指得是波形的脉宽（us）。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立RE：
RadiatedEmission，辐射发射考察设备在正常工作时，对外界的辐射干扰强度；测试频段根据不同的标准要求不同；如：
在CISPR11中，测试频段为301000MHz，值得注意的是设备进行RE测试时标准要求尽可能满配置、满负荷的运行。
测试标准：
ISM（工科医）设备为CISPR11，国标为GB4824。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立RE：
测试现场天线高度（1-4米）、极化方向（H&V）、转台角度（0-360）不断改变以搜寻到设备辐射最大点。
可在开阔场和半电波暗室内进行。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立CE：
测试示意图（电源端）LISN：
Lineimpedancestabilizationnetwork线路阻抗稳定网络。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立1.接地技术的发展2.接地定义及常见接地符号3.工作接地方式分类4.接地设计第二部分：
接地设计技术PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立2.1接地技术的发展大地雷云雷电流对外壳短路LN0V防雷需要人员安全防护需要设备间互扰防护需要，建立基准地。
提升高频信号质量，需要设备的信号回流“地”。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立2.2接地定义及常见符号“地”定义：
电流返回其源的低阻抗通道；对线路工程师：
地是线路电压的参考点；对系统设计师：
地是机柜或机架；对电气工程师：
地是绿色安全地线、大地。
“地”符号：
PE、PGND、FG-保护地或机壳BGND或DC-RETURN-直流电源回流GND-单板及背板工作地DGND-单板数字地AGND-单板模拟地LGND-防雷保护地PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立2.3工作接地方式分类工作接地方式混合接地多点接地单点接地并联单点接地串联单点接地工作接地方式混合接地多点接地单点接地并联单点接地串联单点接地PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立单点接地串联单点接地优点：
简单缺点：
公共阻抗耦合适用于：
低频（f1MHz）同类电路并联单点接地优点：
无公共阻抗耦合缺点：
接地线过多适用于：
低频（f1MHz）不同类电路123123I1I2I3I1I2I3ABCABCR1R2R3PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立2.4接地设计总体思路：
1.按电路类型，电路功能模块划分；2.确定功能模块间地的互连方式；3.确定功能模块地和大地之间的连接方式；4.板级地网络的设计：
走线阻抗带来的坏处；走线阻抗；梳状接地方式；网格接地方式；地层平面方式。
5.接口电路的地设计。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立功能模块划分PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立功能模块间地连接如图示，如单板上各模块间无互连信号线，则各模块地通过大地相连；数字电路模拟电路其他低频噪声电路如有信号互连，则在信号线跨模块电路处单点相连。
地PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立各功能模块的接地方式低频噪声电路和模拟电路采用单点接地、数字电路采用多点接地。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立地线阻抗带来的坏处LnnZiV=11LZnV1nisV1GZ2GZ3GZ2ni3ni地线阻抗越小，电路对外辐射或传导就越小，所以减少产品对外干扰减小地线阻抗是关键。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立地线阻抗）（）（LjfRfIVn+=减小走线阻抗方法：
缩短走线长度、增大走线宽度。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立回路面积sVLZDDVGNDrfAIE=26.2回路面积A大，辐射强度大；所以要减小电源回路和信号回路面积。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立如何控制地线阻抗和回路面积网格接地（接地平面方式是网格接地的特殊形式）可减小地线阻抗，且利于电源回路和信号回路的回路面积控制；网格接地线应短粗，以减小地线阻抗。
不建议梳状接地方式；PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立梳状接地方式梳状接地致地线走线过长，地阻抗过大，地阻抗上的共模电压会驱动共模电流向外传导或辐射；梳状接地，信号和电源回路面积难以控制，如右图大环路。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立网格接地方式网格接地相当于多个电感和电阻接地并联，减小系统接地阻抗。
信号线或电源线布线时，其附近设地线，可减小电源和信号回流面积。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立地层平面地层平面是网格地的极限方式PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立接口电路的地设计为接口电路设置一“干净地”，进行接口电路滤波和接口连接器外壳接地。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立单板地设计方法接口处接地产品金属结构件数字地不要接结构件，以免构成红线所示的地电流ni数字电路部分滤波器电源连接器D/A模拟电路部分AC/DC或DC/DC数字接口电路单板接口地PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立接口处接地的设计要点1.单板接口地接设备金属结构件，使其成为“干净地”，用来进行滤波电路和防护电路的接地；2.电源滤波器的地接单板接口地；3.电源模块输出的电源地单点接数字地。
4.数字接口电路建议采用光耦、隔离变压器等隔离器件进行隔离，避免数字地上的噪声耦合到单板接口地；5.各接口的滤波电路靠近单板接口地放置，滤波电容接单板接口地；6.D/A器件跨接在数字地和模拟地之间，数字地和模拟地在D/A附近单点相连，模拟地单点接单板接口地；7.尽量避免数字地直接接单板接口地，以避免构成如前页图中红色箭头所示的地电流回路，使得数字地“污染”单板接口地；8.接口电缆的屏蔽层接单板接口地。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立单板地设计方法直接接地PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立直接接地设计要点与接口处接地相比，直接接地改变了接地的位置，即不通过接口地接地，而是直接连接到设备的金属外壳；采用此接地方法后注意：
在接口处，接口地和数字地、模拟地、电源地在接口处不能有连接，以免形成上图所示的地环路。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立直接接地示意图A/DPDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立背板接地设计要点1.背板上不分PGND和DGND，即背板上只有一个地GND；2.GND通过金属化螺钉以及螺钉所在位置的阻焊亮铜带和结构件良好搭接；对应的结构件部分应不做喷漆处理；阻焊亮铜带的宽度不小于10mm；3.背板上的BGND（直流地）和背板地不作任何连接，BGND和其电源trace紧邻走线；4.背板上的GND平面尽可能完整；5.背板表层、底层一般不要为走线层，要求尽可能保证地平面的完整。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立屏蔽电缆的屏蔽层接地设计同轴电缆GVni单板地接口地屏蔽层接单板地，单板地上噪声电压会驱动In沿屏蔽层向外干扰。
屏蔽层接在单板接口地，接口地是“干净地”，所以不会有干扰电流沿屏蔽层流动形成干扰。
PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立屏蔽电缆的屏蔽层接地设计平衡电缆屏蔽层接单板地，单板地噪声电压会驱动ICM，沿屏蔽层向外传导和辐射。
GVni接在“干净”的接口地上，无ICM。
屏蔽双绞线PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立1.屏蔽设计的关键要素2.屏蔽体完整性设计缝隙屏蔽设计通风孔屏蔽设计显示窗屏蔽设计3.电缆进出屏蔽体设计4.塑胶件结构屏蔽设计第三部分：
结构和电缆屏蔽接地设计PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立3.1屏蔽设计的关键要素通风口显示窗键盘指示灯电缆插座调节旋钮电源线缝隙PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立3.1.1导电连续性对屏蔽设计的影响但如果存在结构缝隙、开孔，感应电流路径发生变化，即所谓的不连续，此时，变化后的感应电流已不能全部抵消源电磁场，而使部分电磁场进入屏蔽体内（或通过孔、缝隙向外屏蔽体发射）。
电磁波在屏蔽体表面感应出电流，此电流可抵消源电磁场；PDF檔案使用pdfFactoryPro試用版本建立3.1.2电缆进出屏蔽体对屏蔽的影响电缆进出屏蔽体带来两个问题：
1、结构开孔泄漏；2、电缆为屏蔽体内外提供感应
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