전자파장해방지 접지

정의와 목적

전자파장해방지 접지는 전자기기의 기준전위를 안정시키고 외부 잡음 간섭을 줄이는 접지다.

목적은 전자기기의 오동작을 막는 것이고, 방법은 기준전위 확보와 잡음 전류 귀로 제어다.

답안에는 '접지'만 쓰면 감점된다. 잡음 억제와 기준전위 확보를 함께 쓴다.

정의의 핵심 조건은 저임피던스 접지 경로다.

원리: 잡음 전압

잡음 전압은 접지 임피던스와 잡음 전류의 곱으로 생긴다.

식에서 Z_g는 접지 임피던스, I_n은 잡음 전류, V_n은 잡음 전압이다.

그래서 접지 임피던스가 낮아야 잡음 전압이 작아진다.

또 접지 경로가 닫힌 루프를 만들면 자속에 의해 유도 잡음이 생긴다.

주파수에 따른 방식 선택

방식은 신호 주파수에 따라 고른다.

1MHz 미만 저주파는 접지 루프가 문제이므로 단일점 접지를 쓴다.

10MHz 초과 고주파는 접지 임피던스가 커지므로 다중점 접지를 쓴다.

1~10MHz 사이에서 단일점을 쓰려면 접지선 길이를 파장의 1/20 이하로 제한한다.

정답은 다중점 접지다. 고주파는 가까운 여러 점에서 접지한다.

설계 원칙

설계 실무에서는 디지털 회로와 아날로그 회로를 분리한다.

두 회로의 접지선이 섞이지 않도록 각각 따로 잇는다.

등전위본딩으로 설비를 짧은 보호도체로 묶어 전위차를 줄인다.

차폐는 접지와 함께 써야 한다. 접지하지 않은 차폐체는 오히려 안테나가 된다.

계산 예제

작동 주파수가 5MHz인 회로를 예로 들어 본다.

파장은 광속을 주파수로 나눠 구한다. 결과는 60m다.

허용 접지선 길이는 파장의 1/20이므로 3m 이하다.

길이가 3m를 넘으면 다중점 접지로 바꾼다.

정리

전자파장해방지 접지의 방식은 주파수 대역으로 나눠 고른다.

1MHz 미만은 단일점, 10MHz 초과는 다중점, 그 사이는 길이를 제한한다.

회로 접지선은 분리하고 등전위본딩으로 전위차를 없앤다.

목적은 노이즈 루프를 억제하고 기준전위를 확보하는 것이다.