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1、电气工程系 精品课件任务任务三三 接地和滤波技术接地和滤波技术电气工程系 精品课件3.4.1 信号接地信号接地 1单点接地 单点接地是为许多接在一起的电路提供共同参考点的方法。并联单点接地最简单，它没有共阻抗耦合和低频地环路的问题。2多点接地 设备中的内部电路都以机壳为参考点，而所有机壳又以地为参考。电气工程系 精品课件 串联单点、并联单点混合接地模拟电路1模拟电路2模拟电路3数字信号处理电路数字逻辑控制电路马达驱动电路继电器驱动电路电气工程系 精品课件 多点接地系统设备（单元）设备（单元）设备（单元）（a）多点接地系统安全接地安全接地电路1U1I1R1L1电路2U2R2L2电路3U3R3L3
2、（b）多点接地等效电路I2I3电气工程系 精品课件 3混合接地 混合接地既包含了单点接地的特性，也包含了多点接地的特性。例如，系统内的电源需要单点接地，而射频部分则需要多点接地。电路1电路2电路3b）电路1电路2电路3a）电气工程系 精品课件3.4.2 地线中的干扰和抑制地线中的干扰和抑制 1地线阻抗干扰和抑制（1）增大导线（馈线和地线）截面积和截面周长，可减小电阻；（2）减小地线和馈线的阻抗；电气工程系 精品课件 2地线环路干扰和抑制 电源馈线接入电路后，电路接地、电源馈线和地线构成一个环路，当交变磁场穿过这些环路网孔时，在环路中就产生感生电动势em。由于环路存在，交变磁场在环路中感生电动势
3、em会经过电源线（或信号线）对各电路单元造成干扰。这种干扰称为地线环路干扰。抑制地环路干扰方法是阻隔地环路，可用隔离变压器、纵向扼流圈和光耦合器等。电气工程系 精品课件3.4.3 地线系统的设计步骤及设计要点地线系统的设计步骤及设计要点 1地线系统的设计步骤 1）分析设备内各类部件的骚扰特性和敏感特性。2）搞清楚设备内各类电路的工作电平、信号种类和电源电压。3）将地线分类、划组。4）画出总体布局框图。5）排出地线网。电气工程系 精品课件 2安全接地设计要点 安全接地设计要点如下：1）电气设备都应设计专门的保护导线接线端子（保护接地端子），并且采用接地符号标记，也可用黄、绿双色标记。不允许用螺丝
4、在外壳底盘等代替保护接地端子。2）保护接地端子与电气设备的机壳、底盘等应实现良好的搭接，设备的机壳、底盘等应保持电气上连续，保护接地电路的连续性应符合GBT5226.12002的要求。电气工程系 精品课件 3）数控系统控制柜内应安装有接地排（可采用厚度3mm铜板），接地排接入大地，接地电阻应小于4。4）系统内各电气设备保护接地端子用尽量粗和短的黄、绿双色线连接到接地排上。5）安全接地线不要构成环路。6）设备金属外壳或机箱良好接大地，是抑制静电放电干扰的最主要措施。7）设备外壳接大地，起到屏蔽作用，减少与其他设备的相互电磁干扰。电气工程系 精品课件 3工作接地设计要点 1）地线不能布置成封闭的环
5、状，一定要留有开口，因为封闭环在外界电磁场影响下会产生感应电动势，从而产生电流，电流在地线阻抗上有电压降，容易导致共阻抗干扰。2）采用光电耦合隔离变压器、继电器和共模扼流圈等隔离措施，切断设备或电路间的地环路，抑制地环路引起的共阻抗耦合干扰。电气工程系 精品课件 3）设备内的各种电路如模拟电路、数字电路、功率电路和噪声电路等，都应设置各自独立的地线，分地最后汇总到一个总的接地点。4）低频电路（f1MHz）一般采用树杈型放射式的单点接地方式，地线的长度不应该超过地线中高频电流波长的120，即较长的地线应尽量减小其阻抗，特别是减小电感。例如增加地线的宽度，采用矩形截面导体代替圆导体作地线等。5）高
6、频电路（f1cm MHz）一般采用平面式多点接地方式或采用混合接地方式，如工控机电路底板的工作地线与机箱采用多点接地方式。电气工程系 精品课件 6）工作地线浮置方式（工作地线与金属机箱绝缘）仅适用小规模设备（这时，电路对机壳的分布电容较小）和工作速度较低的电路（频率较低），而对于规模较大、电路较复杂和工作速度较高的控制设备不应采用浮地方式。7）在机柜内同时装有多个电气设备（或电路单元）的情况下，工作地线、保护地线和屏蔽地线一般都接至机柜的中心接地点（接地排），然后接大地。这种接法可使柜体、设备机箱屏蔽和工作地都保持在同一电位上。电气工程系 精品课件3.5.1 电磁干扰滤波器电磁干扰滤波器电源滤
7、波器信号滤波器电气工程系 精品课件 1EMI滤波器的工作原理 EMI滤波器的工作原理与普通滤波器一样，它能允许有用信号的频率分量通过，同时又阻止其他干扰频率分量通过。其工作方式有两种：一种是把无用信号能量在滤波器里消耗掉。这种滤波器中含有损耗性器件，如电阻或铁氧体等；另一种是不让无用信号通过，并把它们反射回信号源，并且必须在系统其他地方消耗掉。电气工程系 精品课件 2EMI滤波器的特点 3干扰滤波器的安装 4 滤波器的分类 滤波器的种类很多，从不同的角度，有不同的分类。1）根据滤波原理可分为反射式滤波器和吸收式滤波器。2）根据工作条件可分为有源滤波器和无源滤波器。3）根据频率特性可分为低通、高通、带通、带阻滤波器。4）根据使用场合可分为电源滤波器、信号滤波器、控制线滤波器、防电磁脉冲滤波器、防电磁信息泄漏专用滤波器、印刷电路板专用微型滤波器等。5）根据用途可分为信号选择滤波器和电磁干扰滤波器两大类。
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