视频在线视频

欢迎各位同学回到电磁兼容的课堂

我们接着讲第十一讲

搭接及等电位连接

前面我们介绍了接地

我们怎么来实现接地呢

这样我们要采用搭接的方法

搭接是指两种金属物体之间

实现低阻抗电流通路的一个过程

在任何电子系统和电气系统中

都有大量的连接和接地

来提供电源 信号回路 安全保护 雷电防护

导线的连接及接地是一个物理概念

而搭接都是实现物理概念的具体的手段

搭建不良会导致很多问题

如图所示

连接点间产生电位差会导致电磁干扰

再看这个图

搭接不良

可以导致滤波器滤出的干扰电流不入地

而是通过不良搭接产生的杂散电容

流入被保护的设备

另外连接电阻发热会导致电线的绝缘破坏

产生漏电甚至起火

信号线连接松动会导致信号的幅度下降

噪声增加

特别是雷电放电

会在不良接地上产生数千伏的电压

产生电弧导致着火或者爆炸

或者是干扰设备

因此搭接的目的

是建立电源 信号的均匀的稳定的通路

保证电源 信号的良好的连接回路

减小装置之间的电位差

避免电磁干扰

另外控制装置表面流动的射频电流

建立安全 雷电及静电防护的可靠的回路

决定信号回路搭接要求的因素有很多

一是构成干扰威胁的电压的幅值

二是通过连接点的电流值

不同情况下相差千差万别

从而对接地电阻的要求也不相同

噪声控制不能像防雷和漏电安全保护那样

达到所需的低阻值

对于静电防护

50kΩ或者更高的搭接电阻就能满足要求

而雷电流及大的漏电电流通路上

搭接电阻必须非常小

以便使热效应降低到最低的程度

而对于信号回路

为了使噪声降低到最低的水平

要求通路的电阻小于50mΩ

目前1mΩ 的搭接电阻

可以认为是可以获得的高质量的连接

需要保证表面清洁

还有足够的压力

为保护更大的电流通过

要求搭建电阻值更低

但一般的搭接办法很难达到

搭接方法可以分为两种

直接搭接和间接搭接

直接搭接指靠裸金属直接接触来实现

包括了焊接

压力搭接 导电胶的粘接

间接搭接则是靠一个中间的导体来实现连接

包括螺丝 搭接片 跨接片

以及铰链

直接搭接的性能是优于间接搭接

但如果要求设备可以移动

或够抗机械的冲击

这应该采用间接搭接的方式

下一个问题是搭接的有效性

在直流情况下搭建的有效性取决于搭建电阻

而在高频情况下

则取决于

电阻 搭接的电感和搭建面之间的电容

如图所示

搭接条与机壳对地电容构成的谐振

搭接的有效性一般用搭接的有效度来衡量

它是不使用和使用搭接时

设备上感应的电压差

用分贝来表示

搭建的有效度有正值也有负值

正值表示搭接体起到了抑制干扰的作用

负值则表示增强了干扰

我们可以采用如图所示的电路

来扫描测量搭接的阻抗

搭接不良

阻抗会在某个频率下形成一个谐振点

具有很高的阻抗

这将会在这些频率下导致上散流不畅

良好搭接的关键

是搭建金属表面之间的紧密接触

被搭接的表面可以区接触光滑 清洁干净

搭接前搭接面应该干燥

搭接后要防潮

必要时还要加保护层

非焊接时

两搭接体之间用加以紧固

采用软金属比硬金属接触会更好

另外尽量采用同类金属进行搭建

必须采用两种不同金属时

应该考虑腐蚀问题

在采用焊料时

应考虑焊料作为搭接材料的影响

不要使搭接带在电化学序列中低于被搭接材料

另外搭接带应尽量短

以保证低的阻抗

另外搭接带应直接与结构材料搭接

不要通过邻近的物体

也不要用自攻丝螺栓

以免接触不良和增加电感

要保证搭接处能够承受预期的电流

来防止低温焊料的熔化

另外也防止产生电解的腐蚀

千万要注意

不要靠焊料来增加机械的强度

对于建筑物来说

所有的金属结构都要连接在一起

形成一个搭接的网络

这样可以防止设备之间出现危险的电位差

而建筑物内电子设备

应该与各楼层的建筑物的钢筋相连

形成等电位搭接

这个图给出了一些搭建网络的结构

一种是星形结构

实际上就是我们前面介绍的并联单点接地

可以防止不同设备接地线之间的互扰

一种是网格结构

对应的是多点接地

可以分散地线电流

降低流过接地带产生的空间电磁场

最后总结一下

搭建设计中需要注意的两个关键点是

保证搭接点的射频阻抗低

而不是直流电阻低

搭建点的电化学腐蚀问题

也是必须考虑的一个问题

最后给大家看一些搭接带的实例

这是摩洛哥皇宫的接地带

这是奥地利的一个修道院的接地带

这是卢森堡皇宫的接地带

这是一个古堡的接地带

这是斯洛文尼亚的一个古堡的接地带

这是我们在广东的一个楼顶上拍到的一个

接地带

这是在韩国的一个地下拍摄到的

一个管道的一个跨接和搭接带的形式

好

谢谢大家