【充電樁 EMC 設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)優(yōu)化：GB/T 17626.5 接地不良導(dǎo)致的浪涌抗擾度整改】

作為深圳市南柯電子科技有限公司的技術(shù)工程師，本文從專業(yè)的角度，結(jié)合當(dāng)前充電樁電磁兼容（EMC）設(shè)計(jì)中常見的接地系統(tǒng)問題，深入分析基于標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17626.5所要求的浪涌抗擾度測(cè)試中接地不良導(dǎo)致的整改案例。通過產(chǎn)品成分分析、檢測(cè)項(xiàng)目與標(biāo)準(zhǔn)解讀、問題原因及解決方案三大方面，全面剖析接地系統(tǒng)優(yōu)化對(duì)充電樁產(chǎn)品性能和安全的重要性，以期為同行業(yè)技術(shù)人員提供參考，并推動(dòng)充電基礎(chǔ)設(shè)施的品質(zhì)提升。

一、充電樁產(chǎn)品成分與電磁干擾特性分析

充電樁作為連接電網(wǎng)和電動(dòng)車輛的重要設(shè)備，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含高功率電源模塊、控制板、接口通信單元和外殼金屬結(jié)構(gòu)等多個(gè)部分。核心組成主要包括：

功率轉(zhuǎn)換模塊：實(shí)現(xiàn)交流市電向直流電動(dòng)車充電需求的穩(wěn)壓穩(wěn)流轉(zhuǎn)換，內(nèi)部使用IGBT、整流橋和濾波電路。 控制與通信模塊：具備微處理器、CAN總線、以太網(wǎng)接口及信號(hào)轉(zhuǎn)換器。 接地結(jié)構(gòu)：包含保護(hù)地線、信號(hào)地和功能地，多層PCB中的接地層和機(jī)箱與地的連接。 外殼與屏蔽結(jié)構(gòu)：通常是金屬或?qū)щ姴牧?，起到電磁屏蔽和靜電防護(hù)作用。

充電樁的EMC設(shè)計(jì)不可忽視內(nèi)部各組成之間的電磁干擾耦合，尤其功率模塊產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲和高速數(shù)字信號(hào)的干擾，這些都會(huì)通過不完善的接地系統(tǒng)導(dǎo)致電磁發(fā)射超標(biāo)或抗擾度下降。

二、GB/T 17626.5 浪涌抗擾度測(cè)試與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)解讀

GB/T 17626.5作為中國(guó)對(duì)等采用國(guó)際IEC 標(biāo)準(zhǔn)的電磁兼容檢測(cè)規(guī)范，旨在評(píng)估設(shè)備對(duì)由雷擊浪涌及各種電網(wǎng)瞬態(tài)過電壓的耐受性能。測(cè)試中通過浪涌發(fā)生器施加標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的共模和差模浪涌脈沖，檢測(cè)設(shè)備在受擾后的功能影響或失效狀況。

對(duì)于充電樁而言，浪涌干擾主要通過電力線和接地線路徑傳遞，尤其接地不良時(shí)，浪涌電流無法快速有效導(dǎo)入大地，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部的電壓尖峰累積，影響電子元器件的正常工作甚至造成硬件損壞。

標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17626.5要求，充電樁必須在規(guī)定浪涌電壓等級(jí)下保持安全運(yùn)行，無軟硬件功能喪失，且不引起安全風(fēng)險(xiǎn)。確認(rèn)接地系統(tǒng)安全、有效地分擔(dān)浪涌電流是通過該標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。

三、接地不良導(dǎo)致的浪涌抗擾度問題分析

在南柯電子充電樁的多批次EMC測(cè)試中，針對(duì)GB/T 17626.5浪涌測(cè)試頻次統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)部分樣機(jī)在浪涌測(cè)試中發(fā)生功能異常甚至復(fù)位現(xiàn)象。通過深入排查，主要問題集中在接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施不良上，具體表現(xiàn)為：

接地線斷面過小或部分焊點(diǎn)松動(dòng)，導(dǎo)致浪涌電流承載不足。 多地接地引起的地環(huán)路干擾，造成地電位差異增大，形成浪涌電位脈動(dòng)。 機(jī)箱與PCB接地層連接不緊密，無法形成低阻抗接地路徑。 接地設(shè)計(jì)忽視了信號(hào)地和保護(hù)地的合理分離，導(dǎo)致噪聲通過地線傳播。

這些缺陷使浪涌電流通過路徑不明確、電阻偏高，使設(shè)備內(nèi)部電路不能有效“泄放”浪涌，增加了浪涌能量對(duì)元件的沖擊，降低了抗擾度性能。

四、接地系統(tǒng)優(yōu)化的整改措施與效果驗(yàn)證

針對(duì)上述問題，南柯電子團(tuán)隊(duì)制定了系統(tǒng)性的接地整改方案，重點(diǎn)措施包括：

優(yōu)化接地線設(shè)計(jì)，采用更粗截面的多股銅線，保證浪涌高電流的安全承載。 嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)箱接地到PCB接地層的直接焊接，避免間接接觸和高阻礙路徑。 采用單點(diǎn)接地原則分隔保護(hù)地和信號(hào)地，減少地環(huán)路電流干擾。 改進(jìn)PCB多層板接地設(shè)計(jì)，采用完整的接地層和多點(diǎn)通孔連接，實(shí)現(xiàn)低阻抗接地。 建立接地系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安裝規(guī)范，杜絕施工中松動(dòng)和不良接觸。

整改后，樣機(jī)重新參與浪涌抗擾度測(cè)試，結(jié)果顯示設(shè)備性能完全符合GB/T 17626.5要求，無功能損失和異常，表明接地優(yōu)化有效提升了浪涌抑制能力和設(shè)備安全性。

五、接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)與未來建議

接地系統(tǒng)是充電樁EMC設(shè)計(jì)中極易被忽視但又極其關(guān)鍵的一環(huán)，從本次整改案例出幾點(diǎn)核心建議：

設(shè)計(jì)階段就應(yīng)全面規(guī)劃接地結(jié)構(gòu)，明確各接地元素的功能定位和連接方案。 高電流路徑和高頻信號(hào)路徑的接地要求差異化設(shè)計(jì)，防止噪聲疊加。 接地導(dǎo)線選材及布線方式需兼顧機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能，保障長(zhǎng)期穩(wěn)定。 系統(tǒng)測(cè)試中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注接地電阻和接地阻抗的測(cè)量，采用專業(yè)儀器驗(yàn)證低阻抗。 現(xiàn)場(chǎng)施工及安裝人員需強(qiáng)化培訓(xùn)，確保每一個(gè)接地節(jié)點(diǎn)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

深圳作為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的城市，充電樁產(chǎn)業(yè)也處于快速發(fā)展期，其水準(zhǔn)決定了城市新能源基礎(chǔ)設(shè)施的承載力和安全性。南柯電子以深厚的技術(shù)積累和全面的檢測(cè)能力，支持客戶實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)充電產(chǎn)品，助力城市綠色轉(zhuǎn)型。

六、

GB/T 17626.5標(biāo)準(zhǔn)的浪涌抗擾測(cè)試為充電樁產(chǎn)品提供了科學(xué)的評(píng)估手段，而接地系統(tǒng)的優(yōu)化是提升浪涌抗擾度不可或缺的技術(shù)保障。通過本次接地整改的深入解析，我們看到系統(tǒng)性的技術(shù)改進(jìn)方案不僅消除了接地帶來的隱患，更顯著提升了設(shè)備的可靠性和安全性。深圳市南柯電子科技有限公司致力于為客戶提供全方位的EMC解決方案和檢測(cè)服務(wù)，為充電樁等高科技產(chǎn)品的質(zhì)量保駕護(hù)航。歡迎更多企業(yè)前來合作，共同推動(dòng)行業(yè)技術(shù)水平邁上新臺(tái)階。