電路設(shè)計(jì)中的接地技術(shù)分析

甄瑞鳳

唐山平升電子技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司 河北唐山 063000

人們的生活以及工作需求催生了各種類(lèi)型的電子產(chǎn)品，功能多元化的電子產(chǎn)品也帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，便利了人們的工作、學(xué)習(xí)和生活，同時(shí)也加快了信息化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)于社會(huì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及社會(huì)生產(chǎn)效率的提升有著積極的促進(jìn)作用?？梢哉f(shuō)電子產(chǎn)品行業(yè)的迅猛發(fā)展是時(shí)代的主流態(tài)勢(shì)，這也是建立在電子電路設(shè)計(jì)水平提升和技術(shù)革新的基礎(chǔ)之上的，為保證電子產(chǎn)品的安全性能，就需要合理的應(yīng)用接地技術(shù)，提高產(chǎn)品的兼容性和可靠性。

1 接地技術(shù)的基本概述

接地技術(shù)產(chǎn)生于早期電子設(shè)備的生產(chǎn)安全管理體系中，為避免觸電和落雷等事故危害到電子設(shè)備的使用人員，在電子電路設(shè)計(jì)中，通過(guò)零線(xiàn)的連接將大量的電流引入到大地，實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的保護(hù)目的。隨著電子通信以及數(shù)字領(lǐng)域的快速發(fā)展，僅僅考慮防雷和防觸電的接地技術(shù)已然不能滿(mǎn)足電子設(shè)備的發(fā)展需求，需要充分考慮到數(shù)字信號(hào)之間的兼容問(wèn)題，在高速信號(hào)的信號(hào)回流技術(shù)中也引入了“地”的概念。智能化、信息化和自動(dòng)化是新時(shí)期的社會(huì)發(fā)展主流模式，電子設(shè)備的集成化發(fā)展速度較快，多種功能集于一身的電子設(shè)備也需要具備相應(yīng)的抗干擾性能和兼容性能，這需要電子電路設(shè)計(jì)人員合理的應(yīng)用接地技術(shù)，增強(qiáng)電子設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性[1]。

2 電子電路設(shè)計(jì)中的接地原則

隨著電子設(shè)備集成化的發(fā)展，電子產(chǎn)品行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也日益激烈，電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者想要取得優(yōu)勢(shì)，就需要合理的運(yùn)用接地技術(shù)，增強(qiáng)電子電路的整體運(yùn)轉(zhuǎn)安全性能，遵循以下幾點(diǎn)原則：

2.1 產(chǎn)品使用的基礎(chǔ)原則

無(wú)論何種電子產(chǎn)品，被制造出的目的都是使用和便利人們的生活，這需要電子電路設(shè)計(jì)者在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，注重接地技術(shù)的實(shí)用性與可行性，根據(jù)產(chǎn)品的性能和面對(duì)的工作環(huán)境，選擇適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)和工藝，提升電子產(chǎn)品的綜合性能。與此同時(shí)，電子產(chǎn)品需要選擇適當(dāng)?shù)慕拥攸c(diǎn)，設(shè)計(jì)符合人性化的使用需求，提高電子產(chǎn)品的吸引力，為企業(yè)的發(fā)展增加活力。

2.2 浮地方式原則

對(duì)于常規(guī)的電子產(chǎn)品而言，接觸大地是接地技術(shù)應(yīng)用的重要表現(xiàn)形式，而對(duì)于集成化的電子產(chǎn)品而言，浮地方式原則是電子電路接地接地技術(shù)應(yīng)用的基本原則，在使用不接觸大地的浮地接地方法時(shí)，需要將電子設(shè)備與公共導(dǎo)線(xiàn)隔離開(kāi)來(lái)，避免電子設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)受到地下線(xiàn)路的干擾和影響。與此同時(shí)，浮地方式也具有一定的弊端，該接地方式極易造成靜電的累積，當(dāng)靜電累積達(dá)到一定電荷后，瞬間釋放的靜電電流容易將電子設(shè)備擊穿[2]。

2.3 單點(diǎn)、多點(diǎn)接地原則

通過(guò)大量的實(shí)例驗(yàn)證，兩點(diǎn)接地的電子電路設(shè)計(jì)發(fā)生電路環(huán)路的概率極高，會(huì)影響到電子產(chǎn)品的使用效果，而單點(diǎn)接地則可以避免這種情況的發(fā)生。隨著電子產(chǎn)品功能的多元化，電子設(shè)備中的原件數(shù)量也隨之增多，不同元器件布局與電路產(chǎn)生電感阻抗，單點(diǎn)接地方法無(wú)法滿(mǎn)足電子設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)需求，對(duì)此設(shè)計(jì)人員可以使用多點(diǎn)接地方法，提高電子設(shè)備的穩(wěn)定性。

3 電力電路設(shè)計(jì)中接地技術(shù)的應(yīng)用方法

3.1 常規(guī)的防雷保護(hù)性接地方法

對(duì)于各種電子設(shè)備而言，防雷設(shè)施可以說(shuō)是最常規(guī)的接地防護(hù)方法，通過(guò)各種避雷設(shè)備將高電壓對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的損毀。最為常見(jiàn)的則是避雷針和避雷器，在建筑物頂端安裝鐵質(zhì)引導(dǎo)裝置，借助安全的引導(dǎo)設(shè)施將大量的電流引入到大地，降低雷擊對(duì)建筑物內(nèi)部電子設(shè)備造成的危害。

3.2 高壓設(shè)備的安全接地技術(shù)

對(duì)于高壓設(shè)備而言，安全接地技術(shù)是最為有效的接地保護(hù)方式，該接地技術(shù)可以有效的降低硬件之間的管套帶點(diǎn)現(xiàn)象并降低高壓設(shè)備的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。同時(shí)還可以確保維修和使用人員的安全，避免高壓設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中突然釋放大量的靜電電流。

3.3 電源接地控制方式

電源是電子設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的能量來(lái)源，如果電源環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或者問(wèn)題，那么電子設(shè)備就會(huì)陷入到癱瘓的狀態(tài)，這需要設(shè)計(jì)人員在電子電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，切實(shí)保障電源的可靠性和穩(wěn)定性，在設(shè)備源頭設(shè)置接地控制裝置，提升電子產(chǎn)品的運(yùn)行安全性。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須充分考慮到電源單位參數(shù)，保證電源可以支撐不同單位供電需求，避免干擾的產(chǎn)生。

3.4 信號(hào)接地技術(shù)

信號(hào)傳輸和交互已成為各種電子設(shè)備的基礎(chǔ)功能，大量的信號(hào)交互無(wú)疑會(huì)造成電子設(shè)備兼容性的降低和電磁干擾，影響到電子設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這需要電子電路設(shè)計(jì)人員確保電路設(shè)計(jì)的合理性，考慮到電路自身的作用，統(tǒng)一參考電位數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)電子設(shè)備相互脈沖，降低電子產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制功能。信號(hào)接地技術(shù)的應(yīng)用可以區(qū)分同一設(shè)備的輸入和輸出信號(hào)，將信號(hào)具體化為各種數(shù)據(jù)以及工作燈，避免信號(hào)波動(dòng)影響，提高電子設(shè)備的遠(yuǎn)程控制性能。

3.5 屏蔽接地方法

現(xiàn)階段的屏蔽接地方法主要包括交流電廠屏蔽和靜電屏蔽，其中交流電廠屏蔽是指多級(jí)放大電器和RAM電路，設(shè)計(jì)人員通過(guò)金屬屏蔽體抗擊干擾電路和敏感電路，減少交變電場(chǎng)耦合干擾現(xiàn)象的發(fā)生。而靜電屏蔽較為簡(jiǎn)單，則是指在電氣道題外安裝特殊材料層實(shí)現(xiàn)屏蔽的目的。

3.6 系統(tǒng)接地方式

對(duì)于大規(guī)模的復(fù)雜電子設(shè)備而言，復(fù)雜的電路電路接地應(yīng)用難度較大，可以采用系統(tǒng)接地方式進(jìn)行電路保護(hù)，規(guī)范電子產(chǎn)品的運(yùn)行效率，提高電子設(shè)備的運(yùn)行效率。系統(tǒng)接地方式應(yīng)用時(shí)還需要考慮到電子設(shè)備用途和導(dǎo)電性之間的聯(lián)系以及產(chǎn)品使用的區(qū)域環(huán)境，結(jié)合上述信息制定出產(chǎn)品的預(yù)算和使用壽命預(yù)測(cè)，提高電子產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

4 結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與革新推動(dòng)了電子產(chǎn)品行業(yè)的發(fā)展，功能多元化的電子產(chǎn)品充斥在人們生活中，極大的便利了人們的工作生活和學(xué)習(xí)，為提高電子產(chǎn)品的安全性能，就需要電子電路設(shè)計(jì)者合理的應(yīng)用接地技術(shù)，增強(qiáng)電子產(chǎn)品的兼容性以及電磁波的抗干擾性能。