【充電樁 EMC 設(shè)計中接地系統(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)計中常見的接地系統(tǒng)問題，深入分析基于標準GB/T 17626.5所要求的浪涌抗擾度測試中接地不良導(dǎo)致的整改案例。通過產(chǎn)品成分分析、檢測項目與標準解讀、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)等多個部分。核心組成主要包括：

功率轉(zhuǎn)換模塊：實現(xiàn)交流市電向直流電動車充電需求的穩(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)接口及信號轉(zhuǎn)換器。 接地結(jié)構(gòu)：包含保護地線、信號地和功能地，多層PCB中的接地層和機箱與地的連接。 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作用。

充電樁的EMC設(shè)計不可忽視內(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)字信號的干擾，這些都會通過不完善的接地系統(tǒng)導(dǎo)致電磁發(fā)射超標或抗擾度下降。

二、GB/T 17626.5 浪涌抗擾度測試與相關(guān)標準解讀

GB/T 17626.5作為中國對等采用國際IEC 標準的電磁兼容檢測規(guī)范，旨在評估設(shè)備對由雷擊浪涌及各種電網(wǎng)瞬態(tài)過電壓的耐受性能。測試中通過浪涌發(fā)生器施加標準規(guī)定的共模和差模浪涌脈沖，檢測設(shè)備在受擾后的功能影響或失效狀況。

對于充電樁而言，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，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。

標準GB/T 17626.5要求，充電樁必須在規(guī)定浪涌電壓等級下保持安全運行，無軟硬件功能喪失，且不引起安全風(fēng)險。確認接地系統(tǒng)安全、有效地分擔(dān)浪涌電流是通過該標準測試的關(guān)鍵技術(shù)點。

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測試中，針對GB/T 17626.5浪涌測試頻次統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)部分樣機在浪涌測試中發(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)計與實施不良上，具體表現(xiàn)為：

接地線斷面過小或部分焊點松動，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。 機箱與PCB接地層連接不緊密，無法形成低阻抗接地路徑。 接地設(shè)計忽視了信號地和保護地的合理分離，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證

針對上述問題，南柯電子團隊制定了系統(tǒng)性的接地整改方案，重點措施包括：

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

整改后，樣機重新參與浪涌抗擾度測試，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)計的關(guān)鍵點與未來建議

接地系統(tǒng)是充電樁EMC設(shè)計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核心建議：

設(shè)計階段就應(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路徑的接地要求差異化設(shè)計，防止噪聲疊加。 接地導(dǎo)線選材及布線方式需兼顧機械強度和電氣性能，保障長期穩(wěn)定。 系統(tǒng)測試中應(yīng)重點關(guān)注接地電阻和接地阻抗的測量，采用專業(yè)儀器驗證低阻抗。 現(xiàn)場施工及安裝人員需強化培訓(xùn)，確保每一個接地節(jié)點符合設(shè)計標準。

深圳作為創(chuàng)新驅(qū)動的城市，充電樁產(chǎn)業(yè)也處于快速發(fā)展期，其水準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)積累和全面的檢測能力，支持客戶實現(xiàn)高品質(zhì)充電產(chǎn)品，助力城市綠色轉(zhuǎn)型。

六、

GB/T 17626.5標準的浪涌抗擾測試為充電樁產(chǎn)品提供了科學(xué)的評估手段，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解決方案和檢測服務(wù)，為充電樁等高科技產(chǎn)品的質(zhì)量保駕護航。歡迎更多企業(yè)前來合作，共同推動行業(yè)技術(shù)水平邁上新臺階。