試析電子設備設計中的接地技術構建和分析

潘秋萍，王喜燕

（鄭州鐵路職業技術學院，河南　鄭州　450052）

工程技術

試析電子設備設計中的接地技術構建和分析

潘秋萍，王喜燕

（鄭州鐵路職業技術學院，河南鄭州450052）

結合實際的工作經驗，分析了在電子設備中常用的幾種接地技術，包括安全接地、防雷接地以及工作接地。然后以屏蔽電路的應用為例，在實際的過程案例中，分析該接地的具體應用。

電子設備；設計；接地技術；構建；分析

引言

隨著社會經濟的快速發展，國內接地技術逐漸趨于成熟，并且得到了廣泛的應用。特別是對于軍用電子產品來說，由于產品的性質比較特殊，因此對接地技術的要求也就比較高。實踐證明，良好的接地設計，能夠提高產品的可靠性、電磁兼容性。一般而言，電子設備的信號接地包括大地與系統基準地。當前，在電子設備設計中，采用接地技術，不僅提高了系統工作的效率，而且保證了工作人員的安全。在電子設備設計中，具體的接地技術都有哪些呢？下面進行詳細的論述。

1　電子設備設計中的接地技術

通常情況下，針對不同的電路，采用不同的接地方式。在電子設備設計中，常見的接地方式表現為以下幾個方面［1］。

1.1安全接地

安全接地指的是將高壓設備與大地連接在一起。這種接地方式有兩個方面的作用：一方面，高壓設備在運行的過程中，容易釋放靜電，從而對設備、用戶的安全造成威脅。采用安全接地技術后，就可以將大量聚集的靜電釋放出去，有效預防了不安全事故的發生。另一方面，設備在使用的過程中，容易造成硬件的磨損，導致機殼帶電。

1.2防雷接地

在雷雨天氣下，如果不做好安全措施，就會對電子設備造成極大的損害。嚴重的情況下，直接導致設備報廢。針對以上現象，通常采取安裝避雷針的辦法來解決，避免人員受到傷害。與安全接地設計理念相同，防雷接地設計的目的主要是保證設備、人員的安全。

1.3工作接地

工作接地作為一種基準電位，主要是滿足電路的正常工作。該基準電位包括多種形式，可以是電路中的點、段、塊等。如果基準電位與大地脫離時，此時顯示零電位。然而，零電位很容易受到外界電磁場的干擾，非常不穩定。反之，當基準電位與大地連接在一起時，基準電位就是大地的零電位。此時當外界電磁產生變化時，不會對電位造成干擾。盡管如此，在工作接地不合理的情況下，也會對電子設備造成干擾。針對以上問題，在電子設備設計中，可以設置不同的工作接地種類，比如模擬地、電源地、交流地、功率地等。下面進行詳細論述。

1.3.1模擬地

該工作接地是一種公共基準地線，主要是對電路零電位進行模擬。在模擬電路中，電路種類多，性質復雜。在這種情況下，如果接地不合理就會產生干擾，從而阻礙電路的正常運行。模擬電路在整個電路中起著重要的作用，因此必須引起相關單位、人員的重視。

1.3.2數字地

數字地是零電位的公共基準線。當數字電路在工作的過程中，一般處于脈沖狀態。在脈沖前后，會產生較高的頻率，從而加大了電磁波的干擾。再加上接地設計的問題，從而加劇了干擾的程度。這種情況下，應該認真選擇數字地的接地場所。

1.3.3電源地

電源地是基于電源零電位使用的公共基準線。電源可以在一個時間段內，實現對不同單元設備的供電。然而，由于單元設備本身參數存在差異性。基于此，除了要滿足電源的正常工作外，還要考慮到各個單元的穩定性、可靠性。

1.3.4功率地

針對功率驅動、負載電路，采用功率地公共基準地線。這兩種電路能夠產生較大的電流、電壓。特別是當接地線電阻增大后，就會產生大量電壓降，從而對電路造成干擾。因此，采用功率地時，需要與其他弱點分離，單獨設置。這樣做，可以避免系統受到干擾。

1.4屏蔽接地

考慮到電磁兼容的因素，要求將接地與屏蔽有效結合。一般而言，屏蔽接地包括兩種方式，分別是靜電屏蔽與交變電場屏蔽。其中，靜電屏蔽指的是在電導體外面，安裝完整的金屬屏蔽體。另外，交變電場屏蔽指的是針對交變電場而言，很容易受到RAM電路、多級放大電路的干擾。鑒于此，可以將金屬屏蔽體安裝在干擾電路與敏感電路之間。同時，保證金屬屏蔽體接地，這樣就可以減少以上干擾。

1.4.1設備地

在電子設備設計中，包括數字電路、小信號模擬電路、供電電路等多種電路。同時，為了減少電路對原件的干擾，要求采用強度高、機械性能好的外殼。由于設備接地比較復雜，所以在實施的過程中，還應該遵循必要的原則。

1.4.2系統地

如果系統中存在多個設備、機柜時，應該考慮系統接地的問題。另外，系統的線路非常復雜、密集。這樣，當設備在啟動、關閉的過程中，就會受到嚴重的電磁干擾。同時，導線之間也會產生一系列的耦合性干擾。針對以上現象，可以采用系統地的接地方式。該接地方式中，實現了大地與系統之間的聯系，有效的減少了電力設備受到的干擾，從而保證了電力設備的正常運行。然而，在實施的過程中，還應該注意相關的事項。比如，在選擇工作接地線時，應該按照設計的具體要求，選擇絕緣性能好的電纜，禁止選擇金屬導管。再如，當接地極打入地下表層后，為了增強導電性，還要倒入適量的鹽水，最后將碳粉填埋到周圍地線當中。

2　屏蔽接地的應用

為了對電子原件的接地設計有深入的認識，下面詳細介紹屏蔽接地的應用，主要包括3個方面的內容。

2.1電路的屏蔽罩接地

部分電路中的放大器、信號源很容易受到電磁干擾，鑒于此，可以采用電路屏蔽罩接地方式。另外，考慮到寄生電容的因素，要求將屏蔽罩和信號電路連接起來，這樣就可以消除其中的干擾。

2.2電纜的屏蔽層接地

部分通信設備采用弱點傳遞信號，信號往往很不穩定。鑒于此，可以采用電纜的屏蔽層接地方式，消除設備的干擾。比如，閉路電視外面的材料為金屬網，這種材料可以起到屏蔽信號的作用。同時，在這些網線當中，設置了8金屬線，也起到了屏蔽干擾的作用，最終保證了信號的穩定性、可靠性［2］。

2.3系統的屏蔽體接地

如果整個電路系統受到外界干擾后，就需要將其全部進行屏蔽，然后，將屏蔽體連接到系統地上，比如常見的電子設備有電腦機箱、儀表儀器等。

3　結語

當前在科技力量的推動下，我國電子設備工程得到了快速的發展。與此同時，為了保證產品運行的安全性、可靠性，必須重視電子設備的接地技術。如果接地設計出現問題，就會降低整個方案的可行性。鑒于此，本文從實際的工作經驗出發，介紹了幾種常見的接地技術，以及應該注意的事項。

［1］盧麗敏.電子通信設備中的接地技術分析研究［J］.無線互聯科技，2015（1）:6.

［2］饒義瓊，羅明陽.車載電子系統的接地設計研究［J］.微處理機，2015 （8）:12.

（編輯：賈娟）Analysis of Electronic Equipment Design and Analysis Technology to Build Ground

Pan Qiuping，W ang Xiyan
（Zhengzhou Railway Vocational and Technical College，Zhengzhou Henan 450052）

Combined with practical work experience，this paper analyzes commonly used in electronic equipment grounding several technologies，including safety grounding，lightning protection and grounding.Thenmasking circuit applications，for example，in the case of the actual process，this paper analyzes the specific application of the ground.

electronic equipment；design；grounding technology；Construction；Analysis

TM862

A

2095-0748（2016）11-0078-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.11.33

信息化

2016-04-25

潘秋萍（1988—），女，江蘇常州人，碩士，助教，研究方向：自動化方向。