电子设备接地优化方案

1.接地方式

为保护人体、设备安全和抑制干扰，电子设备必须接地。设备外壳金属件直接连接大地，可防静电积累；连接系统基准地可给电源和传输信号提供基准电位，保证设备正常工作，抑制干扰。

图9-10 设备悬浮地

图9-11 单元悬浮地

（1）浮空地 即不接大地，实质是电路某一部分与“大地线”完全隔离，抑制来自接地线的干扰。因没有电气联系，不形成地环路电流而产生地阻抗的耦合干扰，见图9-10及图9-11。浮空地方式也有缺陷：如较大电子电气控制设备，存在对地分布电容较大，基准电位将会受电磁场干扰，电路产生位移电流不能正常工作。当电子电气控制设备的工作速度提高、感应增大、输入输出增多时，对地分布电容就增大，加大了位移干扰电流。另外因为存在分布电容，易产生静电积累和静电放电，雷电时会在机箱和单元之间产生飞弧。因此浮空地方式不太适宜于比较复杂的电磁环境。例如：图9-12中的分布电容C在外界干扰作用下会产生干扰电动势。

（2）系统地 它的优缺点与浮空地方式正好相反，当电子电气控制设备的分布电容较大时，宜直接接大地，接地点的位置及接地点的多少，选择合理便能把干扰降低到最低程度。

（3）电容接地 经电容将系统地与大地连接，接地电容一般为高频电容，它提供对“系统地”至“大地”高频干扰分量的通路，相当于一个高通滤波器，抑制由对地分布电容所造成的影响。只适合于低频系统，所选电容高频特性良好，耐压适当，一般为2～10μF。

复杂电子设备中包含多种电子电路和各种电动机、电器部件，接地线应分组敷设，分为信号地线（数字地和模拟地）、噪声地线和金属件地线（安全地）等，见图9-13。(www.xing528.com)

图9-12 浮空地电位波动产生干扰

图9-13 地线的分组敷设

2.接地原则

电子设备中按功能作用有低电平信号电路（如高频电路、数字电路、小信号模拟电路等）和高电平功率驱动电路（如供电电路、继电器电路等）。为安装电路板和其他元器件，防止外界电磁干扰，一般安装相应机械强度和屏蔽效能的机壳。复杂设备接地应按照如下原则：

1）50Hz电源零线接安全接地螺栓，独立设备安全接地螺栓设置在设备金属外壳上，应有良好电气连接；为防止机壳带电，绝对不允许用电源零线作地线代替机壳地线；为防止高电压、大电流和强功率驱动电路对低电平电路产生干扰，必须将它们分开接地，并保证接地点之间有一定距离。前者为功率地，后者为信号地，信号地分为数字地和模拟地，数字地与模拟地也要分开接地，最好采用单独电源供电并分别接地，信号地线应与功率地线和机壳地线相绝缘。

2）信号地线可另设一个和设备外壳相绝缘信号地接地螺栓，该信号地螺栓与安全接地螺栓连接方式有：不连接即浮地式，建议不采用；直接连接成单点接地式，在低频电路中采用单点接地；通过1～3μF电容器连接，即直流浮地式，交流接地式。其他接地最后全部汇聚在安全接地螺栓，该点应位于交流电源的进线处，通过接地线可靠埋设在土壤中。