电源偏移研究

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1、电源偏移研究摘要：伴随越来越多的高科技汽车电子产品的开发与应用，如何解决汽车电子系统的电磁兼容问题，提高汽车的可靠性和安全性，已经成为一个非常重要和迫切的研究课题。本文介绍了电子产品接地设计、电气系统接地设计、整车接地设计，并对电源偏移的试验进行解读。关键词：接地设计电源偏移试验Abstract：Nowmoreandmorehigh-techelectronicproductsareopenedupandappliedtoautomobile.Ithasbecomeaveryimportantresearchonhowtoresolve

2、electromagneticcompatibilityofautomobileelectronicsystemsandtoimprovereliabilityandsecurityofautomobile.Thepaperintroducesthegrounddesignforelectronicproducts、electricalandelectronicsystems、vehicle.Finally,itintroducesthetestofgroundreferenceandsupplyoffset.Keywords：Desi

3、gnforGrounding;Groundreferenceandsupplyoffsettest1产品接地设计1.1接地的含义接地是指将一个电路、设备、分系统与参考地连接，目的在于提供一个等电位点或面。接地必须有接地导体和参考地才能完成。参考地的含义是广泛的，可以是大地，也可以是起大地作用的,有足够面积的导体.如飞机或船舶的壳体，机柜的柜体等。汽车电子系统的参考地应是车架或厢体.理想的参考地是一个零电位、零阻抗的物理体。接地导体则是电路、设备、分系统的接地点与参考地的连接体。接地是一个系统概念。电流幅值和频率是两项关键因素.对接地分类

4、，是为了选择接地导体及其连接方式。接地分类、接地电流幅值与接地电流频率范围是非常重要的参量,如表1所示。表1接地分类、接地电流幅值与接地电流频率范围EMI接地是为EMI电流提供一个受控通道，关键是在极宽的频率范围内保持低阻抗。防雷接地是提供一条将雷电电流通入大地的受控通道，关键是同时维持低电阻和低电感，并且提供充分的瞬态电流容量。1安全接地主要是为了保护人身安全，通常将金属壳体接地，出现故障时确保故障电流流入大地。电源接地的主要问题是维持低阻抗，并提供足够的电流容量。功能电路接地为信号提供一个回流通道。接地是最有效的抑制骚扰源的方法，可

5、解决50%的EMC问题.接地包括：接大地(安全接地)，接系统基准地(参考接地)。1)安全接地：包括(安全)保护接地和防雷接地。(安全)保护接地是为产品的工频故障电流进入大地提供低阻抗通道;防雷接地是提供泄放大电流的通路。2)参考接地：为产品稳定可靠工作提供参考电平,为电源和信号提供基准电位。系统基准地还可抑制电磁骚扰.并为电流流回源提供一条低阻抗路径。外壳金属件直接接大地,还可以提供静电电荷的泄漏通路,防止静电积累。1.2接地方式1.2.1悬浮地设备悬浮地：设备的地线在电气上与参考地及其他导体相绝缘。单元电路悬浮地：单元电路信号地与参考

6、地及机箱绝缘。悬浮地容易产生静电积累和静电放电，易遭雷击。通常在悬浮地与参考地之间接进一个阻值很大的电阻以消除静电积累。信号电平相近时使用共地单点接地或多点接地，相差很大时可使用悬浮地。1.2.2单点接地（f<1MHz)并联单点接地：每个电路模块都接到一个单点地上，每个单元在同一点与参考点相连。多级电路的串联单点接地：接地点应选在低电平电路的输入端，使其最接近参考地。若把接地点移到高电平端，则输入级的地对参考地的电位差最大，是不稳的。如图1所示。图1单点接地单点接地有两种类型，一种是串联单点接地，另一种是并联单点接地。串联单点接地中，许

7、多电路之间有公共阻抗，因此相互之间由公共阻抗耦合产生的干扰十分严重。串联单点接地的干扰：A点的电位是：VA=(I1+I2+I3)R1A点的电位是：VB=(I1+I2+I3)R1+(I2+I3)R2C点的电位是：VC=(I1+I2+I3)R1+(I2+I3)R2+I3R3从公式中可以看出，A、B、C各点的电位是受电路工作电流影响的，随各电路的地线电流而变化。尤其是C点的电位，十分不稳定。这种接地方式虽然有很大的问题，却是实际中最常见的，因为它十分简单。但在大功率和小功率电路混合的系统中，切忌使用，因为大功率电路中的地线电流会影响小功率电路

8、的正常工作。另外，最敏感的电路要放在A点，这点电位是最稳定的。另外，从前面讨论的2放大器情况知道，功率输出级要放在A点，前置放大器放在B、C点。解决这个问题的方法是并联单点接地。但是，并联单点接地需要较多的