甄瑞鳳
唐山平升電子技術開發有限公司 河北唐山 063000
人們的生活以及工作需求催生了各種類型的電子產品,功能多元化的電子產品也帶動了相關產業的發展,便利了人們的工作、學習和生活,同時也加快了信息化產業的發展,對于社會產業結構的調整以及社會生產效率的提升有著積極的促進作用??梢哉f電子產品行業的迅猛發展是時代的主流態勢,這也是建立在電子電路設計水平提升和技術革新的基礎之上的,為保證電子產品的安全性能,就需要合理的應用接地技術,提高產品的兼容性和可靠性。
接地技術產生于早期電子設備的生產安全管理體系中,為避免觸電和落雷等事故危害到電子設備的使用人員,在電子電路設計中,通過零線的連接將大量的電流引入到大地,實現電子設備的保護目的。隨著電子通信以及數字領域的快速發展,僅僅考慮防雷和防觸電的接地技術已然不能滿足電子設備的發展需求,需要充分考慮到數字信號之間的兼容問題,在高速信號的信號回流技術中也引入了“地”的概念。智能化、信息化和自動化是新時期的社會發展主流模式,電子設備的集成化發展速度較快,多種功能集于一身的電子設備也需要具備相應的抗干擾性能和兼容性能,這需要電子電路設計人員合理的應用接地技術,增強電子設備的穩定性和安全性[1]。
隨著電子設備集成化的發展,電子產品行業的競爭也日益激烈,電子產品的設計者想要取得優勢,就需要合理的運用接地技術,增強電子電路的整體運轉安全性能,遵循以下幾點原則:
無論何種電子產品,被制造出的目的都是使用和便利人們的生活,這需要電子電路設計者在產品的設計過程中,注重接地技術的實用性與可行性,根據產品的性能和面對的工作環境,選擇適當的施工技術和工藝,提升電子產品的綜合性能。與此同時,電子產品需要選擇適當的接地點,設計符合人性化的使用需求,提高電子產品的吸引力,為企業的發展增加活力。
對于常規的電子產品而言,接觸大地是接地技術應用的重要表現形式,而對于集成化的電子產品而言,浮地方式原則是電子電路接地接地技術應用的基本原則,在使用不接觸大地的浮地接地方法時,需要將電子設備與公共導線隔離開來,避免電子設備運轉受到地下線路的干擾和影響。與此同時,浮地方式也具有一定的弊端,該接地方式極易造成靜電的累積,當靜電累積達到一定電荷后,瞬間釋放的靜電電流容易將電子設備擊穿[2]。
通過大量的實例驗證,兩點接地的電子電路設計發生電路環路的概率極高,會影響到電子產品的使用效果,而單點接地則可以避免這種情況的發生。隨著電子產品功能的多元化,電子設備中的原件數量也隨之增多,不同元器件布局與電路產生電感阻抗,單點接地方法無法滿足電子設備的運轉需求,對此設計人員可以使用多點接地方法,提高電子設備的穩定性。
對于各種電子設備而言,防雷設施可以說是最常規的接地防護方法,通過各種避雷設備將高電壓對設備造成嚴重的損毀。最為常見的則是避雷針和避雷器,在建筑物頂端安裝鐵質引導裝置,借助安全的引導設施將大量的電流引入到大地,降低雷擊對建筑物內部電子設備造成的危害。
對于高壓設備而言,安全接地技術是最為有效的接地保護方式,該接地技術可以有效的降低硬件之間的管套帶點現象并降低高壓設備的運行風險,延長設備的使用壽命。同時還可以確保維修和使用人員的安全,避免高壓設備運轉過程中突然釋放大量的靜電電流。
電源是電子設備運轉的能量來源,如果電源環節出現故障或者問題,那么電子設備就會陷入到癱瘓的狀態,這需要設計人員在電子電路設計過程中,切實保障電源的可靠性和穩定性,在設備源頭設置接地控制裝置,提升電子產品的運行安全性。在實際的設計過程中,設計人員必須充分考慮到電源單位參數,保證電源可以支撐不同單位供電需求,避免干擾的產生。
信號傳輸和交互已成為各種電子設備的基礎功能,大量的信號交互無疑會造成電子設備兼容性的降低和電磁干擾,影響到電子設備的正常運轉。這需要電子電路設計人員確保電路設計的合理性,考慮到電路自身的作用,統一參考電位數據,避免出現電子設備相互脈沖,降低電子產品的遠程控制功能。信號接地技術的應用可以區分同一設備的輸入和輸出信號,將信號具體化為各種數據以及工作燈,避免信號波動影響,提高電子設備的遠程控制性能。
現階段的屏蔽接地方法主要包括交流電廠屏蔽和靜電屏蔽,其中交流電廠屏蔽是指多級放大電器和RAM電路,設計人員通過金屬屏蔽體抗擊干擾電路和敏感電路,減少交變電場耦合干擾現象的發生。而靜電屏蔽較為簡單,則是指在電氣道題外安裝特殊材料層實現屏蔽的目的。
對于大規模的復雜電子設備而言,復雜的電路電路接地應用難度較大,可以采用系統接地方式進行電路保護,規范電子產品的運行效率,提高電子設備的運行效率。系統接地方式應用時還需要考慮到電子設備用途和導電性之間的聯系以及產品使用的區域環境,結合上述信息制定出產品的預算和使用壽命預測,提高電子產品的市場競爭力。
科學技術的進步與革新推動了電子產品行業的發展,功能多元化的電子產品充斥在人們生活中,極大的便利了人們的工作生活和學習,為提高電子產品的安全性能,就需要電子電路設計者合理的應用接地技術,增強電子產品的兼容性以及電磁波的抗干擾性能。