浮地与接地对EMC的具体影响

一前言

浮地设计试图通过电气隔离阻断共模干扰传导，但其理论缺陷在于系统寄生电容与电感形成的无形回路——高频干扰经容性耦合重构路径，反而诱发辐射谐振并加剧电磁能量无序扩散。相较而言，科学接地的核心在于构建分层次、低阻抗的电流疏导体系：通过引导噪声走低阻抗路径回流，使共模干扰通过预设路径泄放，从而降低近场耦合效应。二者本质差异在于对电磁能量演化的主动控制能力，良好接地通过系统性路径规划实现干扰的定向衰减，而非被动寄生于不可控的寄生参数网络。

本文将结合实际的整改案例进行分析。

二浮地的定义与风险

浮地是指设备未与地面直接连接，通常是由于设备在绝缘状态下工作。浮地可能导致以下问题：

1.信号干扰：未接地的设备可能会受到外部电磁场的影响，导致信号失真。

2.电压漂移：由于缺乏参考点，设备内部的电压可能随环境变化而波动。

3.潜在安全隐患：在故障情况下，浮地设备可能无法有效泄放漏电流，增加触电风险。

三接地的定义与重要性

接地是指将电气设备通过导体连接到地面，以便在发生故障或过电压时提供一个安全的泄流路径。接地的主要功能包括：

1.安全保护：防止触电事故。

2.噪声抑制：降低电磁干扰(EMI)。

3.信号完整性：提供稳定的参考电位，减少信号失真。

四浮地与接地对EMC的具体影响

1.电磁干扰(EMI)

接地良好的设备能够有效屏蔽外部电磁干扰，减少辐射和传导干扰。相比之下，浮地设备容易受到干扰，可能导致性能下降或数据丢失。

2.共模干扰

接地可以减少共模干扰的影响。因为接地提供了稳定的电压参考点，而浮地则可能导致共模电压的不确定性，从而引发通信错误或系统崩溃。

3.设备间的相互影响

在多台设备并联使用时，接地能够确保各设备之间的电位差最小化，从而减少互相干扰。而浮地状态下，设备间的电位差可能加大，导致不必要的干扰。

五整改案例

接下来带来一个实际的整改案例分享，该整改产品为一款无线充，下面为该产品的前期摸底数据：

【分析】：

可以看出测试数据在50M-100M处会有类似电源噪声的包络，通过频谱仪对无线充IC的输出处检测，在该频段有类似噪声。

【措施】：

在给该无线充IC整改的过程中，不管是加滤波措施、屏蔽，还是给外拉线束绕磁环对该频段的噪声都没有明显的作用，在这种情况下就会很干扰整改的判断。

【分析】：

最终发现板上的地分为了两块，它们之间只通过一个电阻进行连接，造成了浮地的效果，很多噪声无法顺利回到源端。

【措施】：

如上图所示，将两块地通过多点连接到一起后再做测试，测试数据如下：

通过上述措施后可以看出50MHz-100MHz左右的噪声就是地隔离而引起的，通过地连接提供了回流路径，噪声的强度明显下降。

六总结

接地与浮地在电磁兼容性方面具有重要影响。良好的接地可以有效降低电磁干扰，提高设备性能和安全性，而浮地则可能引发一系列问题。通过合理设计和优化接地方案，可以显著提升设备的电磁兼容能力，为用户提供更安心的使用体验。