对电子设备进行设计时,接地属于保障稳定以及安全的关键环节,单点接地是其中应用极为广泛的策略之一,它把所有电路的地线集中到一点,切实避免了接地环路以及公共阻抗耦……
对电子设备进行设计时,接地属于保障稳定以及安全的关键环节,单点接地是其中应用极为广泛的策略之一,它把所有电路的地线集中到一点,切实避免了接地环路以及公共阻抗耦合所引发的噪声干扰,正确挑选单点接地系统,直接关联到设备的电磁兼容性、信号完整性以及长期运行可靠性,这是工程师必须掌握的核心设计技能。
如何根据系统频率选择单点接地点
挑选单点接地的所在之处,最主要考量的因素乃是系统的工作频率。针对于低频模拟电路或者数字逻辑电路而言,信号的波长远远大于地线的长度,在这个时候应当挑选在电源入口附近或者电路板的中心位置去设置唯一的接地点。通过这般操作能够把地线阻抗所带来的压降降至最低,保证所有电路单元具备相同的地电位基准。在实际进行布局的时候,得要把所有模块的地线以星形的方式汇聚到这个点,防止形成地线环路。
单点接地需要什么材料和连接器
接地路径的物理达成同样有着相当的重要性,接地母线应当挑选具备高导电率的铜排或者镀银铜带,其截面积要依据有可能流过的最大故障电流来进行计算,并且要预留出足够的裕量。在连接器来讲,应当优先去选取带有锁紧功能的压接端子或者焊接端子,以此来确保接触电阻处于低且稳定的状态。针对那些需要进行拆卸维护的部分来说,能够选用镀金或者镀锡的螺栓来紧固接地点,并且要搭配弹簧垫圈以防止出现松动,从而长期保障接地连接的完整性。
混合接地系统如何与单点接地结合
对于复杂多样的系统而言,单单一种接地方式常常是很难满足全部需求的。一般的常见做法是,针对低频敏感的电路,采取严格的单点接地方式,而对于高频射频电路以及设备外壳,却是采用多点接地的方式连接到金属机架上。这两者要经由一个经过精心挑选的接地点(一般就是电源地)来进行单点连接,以此达成“混合接地”。其中的关键之处在于运用高频隔离器件,像是磁珠或者小电容,把这个连接点在高频状态下“断开”,这样既能阻隔高频噪声的串扰情况,又能够维持直流以及低频电位的统一状态。
单点接地布局有哪些常见误区
在实践里头,存在着的一些设计误区情况,会对接地效果造成严重的影响。其中最为常见的错误情形是“虚假单点接地”这种状况,也就是在表面上看线路是汇集到了一点的,然而机箱或者结构件上面却存在着数量较多的意外的接地路径,由此而形成了隐蔽的环路。另外还有一个误区就是忽略掉了电源的返回路径,要是DC – DC转换器等功率器件的返回电流没有得到妥善的规划,这就会对干净的地平面造成污染。除此之外,在PCB上出现将高噪声的数字地与敏感的模拟地过早混合的情况,这同样是会致使性能下降的典型问题。
您于开展单点接地设计之际,所碰到的最为突出的挑战,究竟是噪声抑制方面,还是布局空间受限层面,亦或是不同模块之间的电位差把控方面呢?欢迎于评论区去分享您的实践经历过来,要是本文对您存有帮助的话,那就请点赞并且转发给更多的同行哈。
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