電磁兼容測試中元器件的接地問題

首先我們應(yīng)該弄清楚“地”的概念。很多人都把電子線路中電源的負極或正極當成“地”，在很多電子書籍中也都是這么寫的，因此，很多人在畫電子原理圖的時候，都把元件與電源負極（或正極）連接的一端畫成一個接地的符號，我們不能說這中畫法不對，但如果我們真的把這個接地符號看成是接“地”那就是大錯特錯了。我認為，把這個接地符號看成是公共連接端是正確的，但把它當成真正的“地”那就錯了。

由于我們所接觸到的一切物體都是來自地球，那么當我們把這些物體與地球分離之后，只要我們沒有讓這些物體另外帶電之前，我們都認為這些物體是與地球同電位的，如果我們把地球看成是0電位，則這這些物體也是0電位，即不帶電。（——實際上地球?qū)τ谟钪嬷械?span lang="EN-US">0電位來說還是帶電的，帶負電）。既然電源有正、負極之分，那么，電源的正極就是帶正電，而電源的負極就是帶負電，所以電源的正極或負極都不能算為“地”，而電源真正不帶電的地方（0電位）應(yīng)該是電源的中心抽頭處。

這個與地球同電位，但又沒有用導(dǎo)體與地球相連接的地方，我們就把它稱為“浮地”。這樣電源的中心抽頭處或帶電電容器的中心處都可以成為“浮地”。

既然電源的正極對大地帶電，那么可以測量嗎？能！不過電源正極帶電與地球帶電，都屬于靜電，用驗電器就可以測量。當兩個帶電物體互相接觸的時候，它們之間所帶的電荷就會互相放電或充電，即：帶正電者放電，帶負電者被充電，直到兩個物體的電位*相等為止，它們之間才停止充放電。因此，從兩個帶電物體互相充放電的原理，我還可以把帶電物體看成是一個電容。但這里的電容與電容器*是兩回事，這里的電容帶電時，其電位的高低是相對于無限遠處（0電位處）而言，而電容器帶電，則是電容器的一個電極相對于另一個電極而言。

因此，物體帶電就相當于電容帶電，物體的體積越大在相同電位之下，所帶的電荷就越多，所以其電容就越大。由于帶電電容的電場方向是指向無限遠處，同時也指向地球，因此，帶電物體的電場會對周圍物體產(chǎn)生電場感應(yīng)。當物體的電位在不斷地變化時，通過電場感應(yīng)，周邊物體的電荷分布也會產(chǎn)生改變，這相當于電容充放電；而當電荷改變分布時又會在導(dǎo)體中產(chǎn)生電流，電流又會產(chǎn)生磁場，所以交變電磁場總是同時存在的。

明白這個道理之后，我們再來看開關(guān)電源是怎樣通過地線（公共端）產(chǎn)生干擾的。我們先看開關(guān)變壓器的次級，一般，開關(guān)變壓器次級的一端都接地（電源負極），而另一端則接整流二極管。當整流二極管有電壓輸出時，開關(guān)變壓器次級接整流二極管正極的一端電壓為正，而接公共端的一端為負，由于開關(guān)變壓器次級的“浮地”是在開關(guān)變壓器次級線圈的中間抽頭處，由此可知，此時開關(guān)電源的地線（公共端）對大地來說，不是0電位，而是負電位；當開關(guān)變壓器次級輸出電壓的極性改變時，地線（公共端）帶電的極性也要改變。

由此可知，開關(guān)電源輸出電壓的負極不是“地”線，它是一根帶電的導(dǎo)體，或相當于一個被來回充放電的電容。它與大地之間有電位差，電位差的大小正好等于開關(guān)變壓器次級輸出電壓的二分之一。這個分析結(jié)果很容易用儀表進行測量，例如用示波器的探頭（信號輸入端）連接開關(guān)變壓器次級的地（負極），而示波器探頭的接地端與大地連接，很容易就可以看到干擾信號的存在。其中也有50周的干擾信號（幅度很高），這是通過電源線傳導(dǎo)進來的。

既然開關(guān)電源輸出電壓的負極是帶電的，那么與它相連的其它電路也都全部帶電。只要物體帶電，它就會對周圍電路以及電子設(shè)備產(chǎn)生電磁感應(yīng)，即產(chǎn)生干擾（傳導(dǎo)干擾或輻射干擾）。為了減少本機對其它機器的干擾，首先要對電路進行屏蔽，把電路安裝在一個屏蔽盒之中，同時還要對上述帶電地線或其它輸入輸出線進行隔離。隔離的方法就是在地線或其它輸入輸出線之間串聯(lián)電感，這個電感稱為共模抑制電感，共模抑制電感的一端與機器中的地線（公共端）相連，另一端與一個Y電容相連，Y電容的另一端與大地相連。這是抑制傳導(dǎo)干擾的zui有效方法。

特別值得注意的是，共模抑制電感與Y電容的連接位置。Y電容和共模抑制電感盡量靠近電源的輸入端，即電源插座的位置，并且共模抑制電感要盡量靠近Y電容，而Y電容還要盡量靠近與大地連接的地線（三心電源線的地線），這對EMI抑制才有效