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消除地线干扰的正确思路及分析参考

2024-07-31 10:47
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在电子系统中,地线干扰毫无疑问是大多数电子工程师最怕遇见的问题,它主要源于低缓鲁中的电流,这些电流由外部电磁场感应或内部电路不平衡引起的,极易影响系统的稳定性和可靠性,所以必须有效消除或减小地线干扰,下面将谈谈如何做。

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1、浮地法

核心思路:通过将一段设备浮地(即不直接接地),切断地环路,从而消除地环路电流。

注意事项:

  • 安全问题:浮地可能带来安全隐患,需谨慎;

  • 寄生电容影响:浮地设备与地之间的寄生电容在高频时提供低阻抗路径,闲置高频干扰抑制效果;

  • 改进方法:通过电感接地,对高频信号形成较大阻抗,但效果有限。

2、变压器隔离

核心思路:利用变压器磁路连接设备,物理上切断地环路。

注意事项:

  • 寄生电容影响:变压器初次级间寄生电容仍未高频干扰提供通路;

  • 改进方法:设置屏蔽层并正确接地于接收端,增强高频隔离效果;

  • 应用闲置:良好屏蔽的变压器在1MHz以下频率有效。

3、光隔离

核心思路:采用光信号传输,彻底切断电连接,包括地环路。

具体方法:

  • 光耦器件:利用光耦的低寄生电容特性,在高频下提供良好隔离;

  • 光纤连接:几乎无寄生电容,隔离效果最佳,但成本和维护较高。

  • 优势:光隔离是解决地环路干扰问题的最理想方法,尤其是高频环境。

4、共模扼流圈

核心思路:在连接电缆上使用共模和六千,增加地环路阻抗,减小地环路电流。

注意事项:

  • 寄生电容控制:需控制共模扼流圈的寄生电容,避免高频隔离效果差;

  • 匝数与高频隔离效果:匝数越多,寄生电容越大,高频隔离效果越差。


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