【導讀】良好的接地設計不僅能保證電路內部互不干擾，而且可以減少電路的干擾發(fā)射，接地技術是解決電磁兼容問題的常用技術，成本低效果明顯。然而，不恰當的接地方式也會給電路引入干擾，如地環(huán)路干擾。
良好的接地設計不僅能保證電路內部互不干擾，而且可以減少電路的干擾發(fā)射，接地技術是解決電磁兼容問題的常用技術，成本低效果明顯。然而，不恰當的接地方式也會給電路引入干擾，如地環(huán)路干擾。
1、地環(huán)路干擾問題的產生
圖1、初掃結果
圖2、增加接地點后掃描結果，6.1M超標
2、地環(huán)路干擾問題的試驗和分析
用頻譜分析儀和近場探頭定位噪聲點，確定干擾來自電機控制器的DCDC輸出線。DCDC模塊是電機控制器內的最大干擾源，干擾很容易通過輸出線纜向外傳導或者直接通過空間向外輻射，甚至耦合到其他電源線、信號線，此外，DCDC輸出負極通過鈑金件直接接機殼，即已經和接地參考平面相連，如果處理不好，就可能導致地電位不穩(wěn)。
由于電機控制器傳導發(fā)射低壓側只要求測試12V/24V電源線，并不直接測試DCDC輸出線，故推測6.1M干擾是DCDC模塊通過線束耦合到12V/24V電源線。首先在DCDC模塊的相關信號線上套鐵氧體磁環(huán)，對6.1M頻點沒有改善；用銅箔將信號線包裹起來并粘接機殼內壁，同樣沒有效果；在DCDC模塊的CAN通訊線上套鐵氧體磁環(huán)，沒有效果......
試驗N多方法仍然對6.1M頻點束手無策，回憶6.1M頻點到底從何而來，猜想會不會是因為增加接地點引起的呢，于是嘗試去掉增加的接地點，6.1M頻點馬上變好，如圖3所示。
圖3、去掉接地點后掃描結果
將增加的接地點恢復，6.1M又超標，可以復原現象，說明6.1M處干擾確實是接地問題引起的。觀察增加的接地點位置，正好在DCDC輸出線正負極之間，如圖4所示，機器初始的接地點如圖5所示，使用銅帶編織網接接地參考平面，兩點接地會引起地環(huán)路干擾，6.1M超標很有可能是地環(huán)路干擾引起的。
圖4、增加的接地點的實物位置
圖5、控制器初始接地位置
當DCDC模塊工作時，DC+和DC-輸出線會攜帶很強的干擾電流，DC-直接與機殼相連。測試模型圖如圖6所示，當沒有接地點B時，干擾電流主要通過DC輸出線與接地參考平面之間的 雜散電容形成回路；當在DC+和DC-之間增加接地點B時，恰好為干擾電流提供了直接的低阻抗通路，就會出現地環(huán)路電流，導致更大的共模電流，進而出現傳導發(fā)射超標的現象。
圖6、測試系統(tǒng)模型圖（接地點C是測試標準要求的：低壓蓄電池負極接地）
3、地環(huán)路干擾問題的解決
地環(huán)路干擾產生的內在原因是地環(huán)路電流的存在，地環(huán)路電流是因為兩個接地點的電位不同形成電壓導致的。常用的解決地環(huán)路干擾問題的方法有單點接地，采用隔離變壓器或光耦隔離器隔離，安裝共模扼流圈增加地環(huán)路阻抗等。在本整改測試試驗中，只需要將增加的接地點遠離DCDC輸出線，保證兩個接地點的電位相近，就可以避免和減弱地環(huán)路干擾。如圖7所示，將增加的接地點布置在機器的另一側，遠離干擾輸出端，就可以避免6.1M超標同時抑制32M、41M和65M干擾點，如圖8所示，結合其他措施，就可以通過傳導發(fā)射試驗。
圖7、分析后增加的接地點位置
圖8、更改接地點位置之后的掃描結果
4、總結
兩點接地和多點接地很容易引起地環(huán)路干擾問題，在機器外殼有輸出線纜時應尤為注意，防止接地點的電位相差過大，當頻率比較低時，應盡量選擇單點接地。接地技術是解決電磁兼容問題最簡便成本最低的技術，同時也是最有講究的技術，所以在設計前期多考慮接地方式、接地位置對后續(xù)EMC測試與整改會有很大幫助。
