2009-4-8
從地環(huán)路干擾的機理可知,只要減小地環(huán)路中的電流就能減小地環(huán)路干擾。如果能徹底消除地環(huán)路中的電流,則可以徹底解決地環(huán)路干擾的問題。因此我們提出以下幾種解決地環(huán)路干擾的方案。
1. 將一端的設備浮地
如果將一端電路浮地,就切斷了地環(huán)路,因此可以消除地環(huán)路電流。但有兩個問題需要注意,一個是出于安全的考慮,往往不允許電路浮地。這時可以考慮將設備通過一個電感接地。這樣對于50Hz的交流電流設備接地阻抗很小,而對于頻率較高的干擾信號,設備接地阻抗較大,減小了地環(huán)路電流。但這樣做只能減小高頻干擾的地環(huán)路干擾。
另一個問題是,盡管設備浮地,但設備與地之間還是有寄生電容,這個電容在頻率較高時會提供較低的阻抗,因此并不能有效地減小高頻地環(huán)路電流。
2. 使用變壓器實現設備之間的連接
利用磁路將兩個設備連接起來,可以切斷地環(huán)路電流。
但要注意,變壓器初次級之間的寄生電容仍然能夠為頻率較高的地環(huán)路電流提供通路,因此變壓器隔離的方法對高頻地環(huán)路電流的抑制效果較差。提高變壓器高頻隔離效果的一個辦法是在變壓器的初次級之間設置屏蔽層。但一定要注意隔離變壓器屏蔽層的接地端必須在接受電路一端。否則,不僅不能改善高頻隔離效果,還可能使高頻耦合更加嚴重。因此,變壓器要安裝在信號接收設備的一側。
經過良好屏蔽的變壓器可以在1MHz以下的頻率提供有效的隔離。
3. 使用光隔離器
另一個切斷地環(huán)路的方法是用光實現信號的傳輸。這可以說是解決地環(huán)路干擾問題的最理想方法。用光連接有兩種方法,一種是光耦器件,另一種是用光纖連接。光耦的寄生電容一般為2pf,能夠在很高的頻率提供良好的隔離。光纖幾乎沒有寄生電容,但安裝、維護、成本等方面都不如光耦器件。
4. 使用共模扼流圈
在連接電纜上使用共模扼流圈相當于增加了地環(huán)路的阻抗,這樣在一定的地線電壓作用下,地環(huán)路電流會減小。但要注意控制共模扼流圈的寄生電容,否則對高頻干擾的隔離效果很差。共模扼流圈的匝數越多,則寄生電容越大,高頻隔離的效果越差。