空间硬件的电气接地方法

2019-02-25 11:50

4、单点/多点接地:虽然接地参考平面的建立需要一个单点地，但在实际应用中按此要求进行系统设计存在一定的问题。现代电子系统很少只有一个地平板，为了减少可能的干扰，尽可能同时使用多个地平板。由图2可知，一组接地平板，通过最短路径返回接到系统接地点，在此形成总的系统电位参考，此种系统称为单点接地系统。但当所用互联屏蔽电缆的有效长度与信号波长可比拟时和在设备的机壳间或分系统间及其他分系统的地线之间存在寄生电容时，这种接地法就会出现问题。可以论证，一个“多点”接地系统，它将每一个分系统或设备都尽可能直接接到一个低阻抗等电位的地平板上，能够减少这些电磁干扰问题。这种系统设计的示例见图3。其中每个分系统都直接连接到一个共同的地平板上，一个理想化的平坦的等电位平板。

图2 单点接地

图3 多点接地

5.混合接地在实际应用中，接地方式的选择取决于低电平电路的最高有效工作频率以及设备的物理布局。如图4所示，单点接地方式适用于低频和小尺寸，而多点接地适用于高频和大尺寸。对于过渡情况，单点、多点接地各有优缺点，如图4所示。在这种过渡区域应采用混合接地方式，即低频部分采用单点接地，高频部分采用多点接地。

图4 混合接地

6、防电击:当系统发生故障或带电元件与设备底架、框架、壳体误连接时，设备金属部分就会带有危险电压，正确的接地可防止人员在此情况下因接触设备而受电击。同时，壳体电压升高受到限制而使电流下降到不至于危害设备及发生其他连锁反应的电平。通常，应限制机壳电压升高以防止有害电流的产生。表1总结了交流和直流的电击影响:

7、搭接:导电诸元互连的整体性是靠电气搭接保证的。搭接是一种使部件或模块间建立电连接从而形成低阻导体的方法。搭接方法应依据MIL-STD-5087B或SSP30245来执行。搭接工艺需要采用专用压板、标准件、螺栓和螺钉附件、垫圈及材料以保证设备在变化的温度条件和腐蚀条件下坚固的搭接。除非是跨接在振动条件下可移动部件或是绝热的结合部之间，通常应避免使用跨接电缆。搭接连接的第一步是对连接面进行处理，将接触面所有的阳极化膜、油脂、油漆、清漆或其他高阻物质去除掉。典型的搭接连接如图5所示。为保证搭接面清洁光滑，是采用刮、磨还是化学清洁方法取决于搭接类型(即金属与金属、金属与非金属或非金属与非金属)。表2列出不同搭接类型对应的典型搭接阻抗。

图5 典型的搭接方式

8、电缆/连接器接地:电缆的长度与系统最高工作频率的波长可比拟时，电缆延伸到接地的机壳外侧易受辐射发射干扰。需要采用适当的屏蔽和接地措施来保证系统正常工作。图6所示为屏蔽电缆和连接器典型接地方法。连接器的屏蔽终端应被连接器尾夹夹紧，以获得低阻抗的360度连接。由于不便于维修和换线以及某些电缆屏蔽层中使用金属箔，不推荐采用焊接连接。在电缆穿过机壳的地方，可使用盒式连接器，或采用隔板穿透方式，如图6所示。当电缆的整个屏蔽套端接到端子排时，其接法如图7所示。