接地不当引起电磁干扰的一个案例.pdf

不当接地所引发的电磁干扰 An EMI Caused by Improper Grounding 上海埃德电子股份有限公司（上海市 200237 ） 柳光福 摘要： 本文记述了一起罕见的、因接地不当形成地回路引起电磁干扰(EMI)的案例。 详细介绍了这一奇怪现象和控制EMI的全过程。通过深入调查研究，分析了引起EMI的原因 和控制措施；在总结经验的基础上阐述了在电缆敷设和接地设计时注意控制地回路的意 义。 关键词： 电磁干扰(EMI)，接地，接地桩，地回路 Abstract An EMI caused by improper grounding is described in this paper. Its phenomenon is recorded. Analyzing and controlling procedures are illuminated in step by step. From this EMI accident we have had a lesson, and realize the relationship between EMI and grounding loop, and pay more attenuation on cabling and grounding design in order to control the grounding loop area as small as possible., Keywords Electromagnetic Interference (EMI), Grounding, Grounding rod，Grounding loop 一 前言 提起接地，每个电子电路和系统设计的工程技术人员，不管是从事弱电还是强电行 当，都很熟悉。因为每个电路，每个设备，每个分系统和系统的设计都要碰到这个问题， 都要处理好这个问题。因此，在电子电路设计的教科书，电磁兼容性(EMC)原理和设计手 册中①②③④⑤，都较详细地对接地进行了论述。例如，单点接地、多点接地、浮地、混 合接地等等。读这些书时，给我的印象是论述清楚，归纳明哲。但是，要用它们来指导实 践，解决碰到的实际问题，又觉得似懂非懂，很难下手。 另一方面，有的接地设计手册又把接地分得很细，以至要求工程技术人员区分出安全 地、结构地、防雷地、系统地、电源地、信号地、噪音地等。为了区分出这些不同的接 地，可能有这样的情况，某一点既可看作电源地，又可看作信号地，还可视为安全地、结 构地。在这种情况下，应该接哪个地呢？还是这几个地都要接？我曾参观过一个电子分系 统，确实施了上述的7种接地，当我随即断开分系统的某一种接地，如信号地被断开，可该 系统仍能正常运行。既然如此，这样所设置的信号地是不是多余的呢？这多余的接地对此 分系统的电磁兼容性有好处，还是累赘？不经过认真的分析和测量，很难回答这个问题。 假如有八个工程师分别独立设计同一块印刷电路板或同一台设备的接地，可能会有6 种、7种，甚至8种接地的方案，这是很自然的事。因为接地这是一个说起来简单，做起来 有多种不同选择，争论起来又没完没了的难题。在某种特定的场合，不管是用单点接地还 是多点接地，其实际效果是相同的。即电路的功能运转正常，又能抑制EMI信号。但是，在 另一种场合，就其达到的效果而论，可能会出现单点接地优于多点接地，或者反过来，可 能是多点接地优于单点接地。我们自然要问，哪一种才是较好的接地呢？我认为，就是世 界著名的专家，没作调查研究和实验测量，也很难回答这个问题。 在工程中的接地，要根据系统的要求全面考虑。无论实施哪一种接地(包括安全接地和 防雷电接地），都要达到系统功能运转正常和有效控制EMI信号的目的。我们要理论联系实 际，不断总结经验，吃一堑，长一智，就会有所进步。下面是我经历的一次罕见的、由于 接地不当而产生严重EMI，影响系统根本无法运行的实际例子，通过深入细致地调查研究和 分析，最后消除了EMI的影响。这次实践加深了我对接地和接大地的认识。我把这个由浅入 深、由表入里的认知过程，记述于后与大家分享。 二 EMI现象 我们的一个实验室设在临街大楼的二楼。因需要，曾从国外一家