接地环——好还是坏?

电器工程 电磁兼容 路由
2022-01-03 14:29:45

这里有两个路由:

第一次路由

二次路由

哪个更好?一方面,第一个不好,因为接地环是一圈线圈,因此会出现感应电流。另一方面,第二个不好,因为当电流很大时,接地平面相对点的电位会有所不同。我糊涂了。

2个回答

开口环是优选的。一个一直环绕的环就像一个环形天线,或者可以作为变压器的一个闭合绕组。环形天线可能会辐射或接收电磁干扰,如果它充当初级变压器绕组,则中间微控制器周围的电路可能会充当次级绕组并受到影响。

然而,世界上最好的地平面并不能解决所有问题。在某个地方,您必须通过信号跨界(除非您使用光耦合器)。只有在脏区也有脏信号的驱动程序时,将电路板分成干净和脏区的整个想法才有意义。因此,重要的是要考虑干净区域和脏区域之间的界面是什么样的。例如,如果您从清洁区域内驱动信号,并让地面返回外部,您将一无所获。只有当“热”信号和返回路径没有在这样的大面积上形成环路时,您的想法才有效(环是否分裂无关紧要):

坏主意,司机

这就是为什么这个例子是一个坏主意 - 考虑返回路径tm请注意电流流经的巨大环路,最重要的是,请注意脏污如何被拉入清洁区域的中心:

  • 驱动输出高 Loop_Hi_Driver_Clean

  • 驱动输出低 Loop_Lo_Driver_Clean

在外部(脏地)使用外部驱动器时,您在微控制器和驱动器之间有一个小的驱动信号交叉区域,并且较高电流的信号将被迫留在脏区域内的环路中。缺点是微控制器和驱动器的本地接地电压之间存在一些反弹,但是当在您期望出现尖峰或快速瞬变的任何地方以及输入端子处使用适当的旁路电容器时,这些反弹可以保持较小。

输出驱动器

现在,由“脏”电流产生的回路很小,最重要的是,它们留在了它们所属的地方。他们看起来像这样...

  • ...驱动输出高 Loop_Dirty_Hi

  • ...而且低 Loop_Dirty_Lo

(这些环路仅在驱动容性负载时显示瞬态。当然,必须从输入提供大的直流电流,但它们不会对 EMI 造成太大伤害,而且唯一需要担心的是不同微控制器和驱动器/输出端的本地接地是电源和 GND 网络的直流铜电阻。)

这可能是一个解决方案:

在此处输入图像描述

考虑到信号连接器的位置,它对您的第二个选项进行了改进,因为它使与电源连接器的连接尽可能短。

但是,您的第一个选择可能还不错。您可能会有与此处类似的电流:顶部的电源和返回路径以及底部的一对。如果您的力量会到达顶部,并且返回路径到达底部,那么您只会有一个循环。即便如此,干扰也会受到限制,除非您以高频率通过它运行高电流。在那种情况下,我会考虑一个完全不同的布局,连接更短。