试析电子设备设计中的接地技术构建和分析

潘秋萍，王喜燕

（郑州铁路职业技术学院，河南　郑州　450052）

工程技术

试析电子设备设计中的接地技术构建和分析

潘秋萍，王喜燕

（郑州铁路职业技术学院，河南郑州450052）

结合实际的工作经验，分析了在电子设备中常用的几种接地技术，包括安全接地、防雷接地以及工作接地。然后以屏蔽电路的应用为例，在实际的过程案例中，分析该接地的具体应用。

电子设备；设计；接地技术；构建；分析

引言

随着社会经济的快速发展，国内接地技术逐渐趋于成熟，并且得到了广泛的应用。特别是对于军用电子产品来说，由于产品的性质比较特殊，因此对接地技术的要求也就比较高。实践证明，良好的接地设计，能够提高产品的可靠性、电磁兼容性。一般而言，电子设备的信号接地包括大地与系统基准地。当前，在电子设备设计中，采用接地技术，不仅提高了系统工作的效率，而且保证了工作人员的安全。在电子设备设计中，具体的接地技术都有哪些呢？下面进行详细的论述。

1　电子设备设计中的接地技术

通常情况下，针对不同的电路，采用不同的接地方式。在电子设备设计中，常见的接地方式表现为以下几个方面［1］。

1.1安全接地

安全接地指的是将高压设备与大地连接在一起。这种接地方式有两个方面的作用：一方面，高压设备在运行的过程中，容易释放静电，从而对设备、用户的安全造成威胁。采用安全接地技术后，就可以将大量聚集的静电释放出去，有效预防了不安全事故的发生。另一方面，设备在使用的过程中，容易造成硬件的磨损，导致机壳带电。

1.2防雷接地

在雷雨天气下，如果不做好安全措施，就会对电子设备造成极大的损害。严重的情况下，直接导致设备报废。针对以上现象，通常采取安装避雷针的办法来解决，避免人员受到伤害。与安全接地设计理念相同，防雷接地设计的目的主要是保证设备、人员的安全。

1.3工作接地

工作接地作为一种基准电位，主要是满足电路的正常工作。该基准电位包括多种形式，可以是电路中的点、段、块等。如果基准电位与大地脱离时，此时显示零电位。然而，零电位很容易受到外界电磁场的干扰，非常不稳定。反之，当基准电位与大地连接在一起时，基准电位就是大地的零电位。此时当外界电磁产生变化时，不会对电位造成干扰。尽管如此，在工作接地不合理的情况下，也会对电子设备造成干扰。针对以上问题，在电子设备设计中，可以设置不同的工作接地种类，比如模拟地、电源地、交流地、功率地等。下面进行详细论述。

1.3.1模拟地

该工作接地是一种公共基准地线，主要是对电路零电位进行模拟。在模拟电路中，电路种类多，性质复杂。在这种情况下，如果接地不合理就会产生干扰，从而阻碍电路的正常运行。模拟电路在整个电路中起着重要的作用，因此必须引起相关单位、人员的重视。

1.3.2数字地

数字地是零电位的公共基准线。当数字电路在工作的过程中，一般处于脉冲状态。在脉冲前后，会产生较高的频率，从而加大了电磁波的干扰。再加上接地设计的问题，从而加剧了干扰的程度。这种情况下，应该认真选择数字地的接地场所。

1.3.3电源地

电源地是基于电源零电位使用的公共基准线。电源可以在一个时间段内，实现对不同单元设备的供电。然而，由于单元设备本身参数存在差异性。基于此，除了要满足电源的正常工作外，还要考虑到各个单元的稳定性、可靠性。

1.3.4功率地

针对功率驱动、负载电路，采用功率地公共基准地线。这两种电路能够产生较大的电流、电压。特别是当接地线电阻增大后，就会产生大量电压降，从而对电路造成干扰。因此，采用功率地时，需要与其他弱点分离，单独设置。这样做，可以避免系统受到干扰。

1.4屏蔽接地

考虑到电磁兼容的因素，要求将接地与屏蔽有效结合。一般而言，屏蔽接地包括两种方式，分别是静电屏蔽与交变电场屏蔽。其中，静电屏蔽指的是在电导体外面，安装完整的金属屏蔽体。另外，交变电场屏蔽指的是针对交变电场而言，很容易受到RAM电路、多级放大电路的干扰。鉴于此，可以将金属屏蔽体安装在干扰电路与敏感电路之间。同时，保证金属屏蔽体接地，这样就可以减少以上干扰。

1.4.1设备地

在电子设备设计中，包括数字电路、小信号模拟电路、供电电路等多种电路。同时，为了减少电路对原件的干扰，要求采用强度高、机械性能好的外壳。由于设备接地比较复杂，所以在实施的过程中，还应该遵循必要的原则。

1.4.2系统地

如果系统中存在多个设备、机柜时，应该考虑系统接地的问题。另外，系统的线路非常复杂、密集。这样，当设备在启动、关闭的过程中，就会受到严重的电磁干扰。同时，导线之间也会产生一系列的耦合性干扰。针对以上现象，可以采用系统地的接地方式。该接地方式中，实现了大地与系统之间的联系，有效的减少了电力设备受到的干扰，从而保证了电力设备的正常运行。然而，在实施的过程中，还应该注意相关的事项。比如，在选择工作接地线时，应该按照设计的具体要求，选择绝缘性能好的电缆，禁止选择金属导管。再如，当接地极打入地下表层后，为了增强导电性，还要倒入适量的盐水，最后将碳粉填埋到周围地线当中。

2　屏蔽接地的应用

为了对电子原件的接地设计有深入的认识，下面详细介绍屏蔽接地的应用，主要包括3个方面的内容。

2.1电路的屏蔽罩接地

部分电路中的放大器、信号源很容易受到电磁干扰，鉴于此，可以采用电路屏蔽罩接地方式。另外，考虑到寄生电容的因素，要求将屏蔽罩和信号电路连接起来，这样就可以消除其中的干扰。

2.2电缆的屏蔽层接地

部分通信设备采用弱点传递信号，信号往往很不稳定。鉴于此，可以采用电缆的屏蔽层接地方式，消除设备的干扰。比如，闭路电视外面的材料为金属网，这种材料可以起到屏蔽信号的作用。同时，在这些网线当中，设置了8金属线，也起到了屏蔽干扰的作用，最终保证了信号的稳定性、可靠性［2］。

2.3系统的屏蔽体接地

如果整个电路系统受到外界干扰后，就需要将其全部进行屏蔽，然后，将屏蔽体连接到系统地上，比如常见的电子设备有电脑机箱、仪表仪器等。

3　结语

当前在科技力量的推动下，我国电子设备工程得到了快速的发展。与此同时，为了保证产品运行的安全性、可靠性，必须重视电子设备的接地技术。如果接地设计出现问题，就会降低整个方案的可行性。鉴于此，本文从实际的工作经验出发，介绍了几种常见的接地技术，以及应该注意的事项。

［1］卢丽敏.电子通信设备中的接地技术分析研究［J］.无线互联科技，2015（1）:6.

［2］饶义琼，罗明阳.车载电子系统的接地设计研究［J］.微处理机，2015 （8）:12.

（编辑：贾娟）Analysis of Electronic Equipment Design and Analysis Technology to Build Ground

Pan Qiuping，W ang Xiyan
（Zhengzhou Railway Vocational and Technical College，Zhengzhou Henan 450052）

Combined with practical work experience，this paper analyzes commonly used in electronic equipment grounding several technologies，including safety grounding，lightning protection and grounding.Thenmasking circuit applications，for example，in the case of the actual process，this paper analyzes the specific application of the ground.

electronic equipment；design；grounding technology；Construction；Analysis

TM862

A

2095-0748（2016）11-0078-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.11.33

信息化

2016-04-25

潘秋萍（1988—），女，江苏常州人，硕士，助教，研究方向：自动化方向。