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交流输入无接地端子-系统接测试设备地EMI传导机理分析

电路的信号传导需要一来一回的两条路,通常回来的路一般用地线!理想的地线电阻为零;注意实际中地线总是有一定的阻抗的,尤其在高频信号时,地线的阻抗变化会很大从而产生噪声干扰的问题;同样对电源线也一样,当地线噪声严重的时候,电源的噪声一般也比较严重!

地线与产品外壳接大地;其目的是使地和线的电位稳定,再次是为了安全尤其有高电压的电路时,有的产品或设备外壳必须接地。因为发生漏电人接触就会触电。接地时要注意导线的高频阻抗,导线越粗的电阻越小,但长度太长的话由于电感效果而使得阻抗也会增加;地线出现环路时电线的电感会大幅增加,阻抗也会大幅增加同时会成为环状天线;地线是较长直线时也会成为天线!建议地线应尽量:短,粗,直!

对于有些信息类设备测试标准:CISPR 22/85(ITE)-Class B 有要求系统的输出端通过连接线接地进行测试;同时要求系统的传统能通过相应的测试标准;我们在正常进行测试时如果产品的机壳通过连接线连接参考接地板时(测试设备地),能通过EMI的测试标准;但通过连接地线连接到参考接地板时(测试设备地)EMI传导的问题出现超标的现象!连接测试图如下:

对于大地并不一定是地球,我们在实验室的参考接地板就是较大的导电体也可以作为大地;也是AC输入线的接地,AC电源线也是个很大的噪声源!AC电源线连接着很多仪器设备,互为噪声源(电源浪涌&电流变化噪声等)AC电源线本身是个大天线可以收发噪声AC交流频率本身也会成为噪声。

我的EMI的课程都有典型推荐的AC电源交流噪声滤波器的基本对策设计:

设计理论方法请搜索在网上或研讨会有详细的资料;

实践的噪声滤波器请参考如下:

AC电源的噪声主要是共模噪声,共模噪声滤波器的电容必须接地才能把共模噪声引入到地线上去。因此一定不要让AC电源滤波器的地和仪器中信号的地线之间拥有共同阻抗。否则AC电源的共模噪声就会引入到信号中去!

我通过如下产品进行分析:研究一下产品或设备接地或不接地情况下的信号路径分析!对不同产品的需求我们如何都能通过实验的测试要求?

产品的系统结构如下:

系统要求产品接地端子有接AC地和不接的两种测试要求;

1.产品机壳及金属端子等不接地-参考接地板传导测试效果好;测试的EMI-传导Data如下:

测试数据实际的产品不接地时测试的EMI曲线如上:(测试数据OK!)

1.1对产品结构EMI的路径分析如下:

2.产品通过参考接地板连接线接地后测试的EMI曲线如下:

(测试结果NG)接地后,测试的EMI传导测试数据变高!

对于电源板内的引入地和引出端子强制接地措施:对于引入地一般为来自接口插座的地线,引入的地线有纹波噪声当噪声较高时一般需要增加共模电感再连接的板内的。对引出端子的AC接地通过接口插座向板外引出线到测试设备的地线噪声源会直接通过连接线传导噪声,这时需要通过共模电感再引出!

产品通过接地端子连接线直接接入参考接地板端子地测试的数据曲线如下:

测试的数据结果变差,不能通过测试标准!

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