【充電樁 EMC 設計中接地系統優(yōu)化：GB/T 17626.5 接地不良導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(zhuān)業(yè)的角度，結合當前充電樁電磁兼容（EMC）設計中常見(jiàn)的接地系統問(wèn)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致的整改案例。通過(guò)產(chǎn)品成分分析、檢測項目與標準解讀、問(wèn)題原因及解決方案三大方面，全面剖析接地系統優(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(dòng)充電基礎設施的品質(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(chē)輛的重要設備，其內部結構復雜，包含高功率電源模塊、控制板、接口通信單元和外殼金屬結構等多個(gè)部分。核心組成主要包括：

功率轉換模塊：實(shí)現交流市電向直流電動(dòng)車(chē)充電需求的穩壓穩流轉換，內部使用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(xiàn)、以太網(wǎng)接口及信號轉換器。 接地結構：包含保護地線(xiàn)、信號地和功能地，多層PCB中的接地層和機箱與地的連接。 外殼與屏蔽結構：通常是金屬或導電材料，起到電磁屏蔽和靜電防護作用。

充電樁的EMC設計不可忽視內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(kāi)關(guān)噪聲和高速數字信號的干擾，這些都會(huì )通過(guò)不完善的接地系統導致電磁發(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范，旨在評估設備對由雷擊浪涌及各種電網(wǎng)瞬態(tài)過(guò)電壓的耐受性能。測試中通過(guò)浪涌發(fā)生器施加標準規定的共模和差模浪涌脈沖，檢測設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(guò)電力線(xiàn)和接地線(xiàn)路徑傳遞，尤其接地不良時(shí)，浪涌電流無(wú)法快速有效導入大地，導致系統內部的電壓尖峰累積，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，充電樁必須在規定浪涌電壓等級下保持安全運行，無(wú)軟硬件功能喪失，且不引起安全風(fēng)險。確認接地系統安全、有效地分擔浪涌電流是通過(guò)該標準測試的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。

三、接地不良導致的浪涌抗擾度問(wèn)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浪涌測試頻次統計，發(fā)現部分樣機在浪涌測試中發(fā)生功能異常甚至復位現象。通過(guò)深入排查，主要問(wèn)題集中在接地系統設計與實(shí)施不良上，具體表現為：

接地線(xiàn)斷面過(guò)小或部分焊點(diǎn)松動(dòng)，導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)。 機箱與PCB接地層連接不緊密，無(wú)法形成低阻抗接地路徑。 接地設計忽視了信號地和保護地的合理分離，導致噪聲通過(guò)地線(xiàn)傳播。

這些缺陷使浪涌電流通過(guò)路徑不明確、電阻偏高，使設備內部電路不能有效“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、接地系統優(yōu)化的整改措施與效果驗證

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

優(yōu)化接地線(xiàn)設計，采用更粗截面的多股銅線(xiàn)，保證浪涌高電流的安全承載。 嚴格執行機箱接地到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(diǎn)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(jìn)PCB多層板接地設計，采用完整的接地層和多點(diǎn)通孔連接，實(shí)現低阻抗接地。 建立接地系統的現場(chǎng)安裝規范，杜絕施工中松動(dòng)和不良接觸。

整改后，樣機重新參與浪涌抗擾度測試，結果顯示設備性能完全符合GB/T 17626.5要求，無(wú)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備安全性。

五、接地系統設計的關(guān)鍵點(diǎn)與未來(lái)建議

接地系統是充電樁EMC設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(diǎn)核心建議：

設計階段就應全面規劃接地結構，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計，防止噪聲疊加。 接地導線(xiàn)選材及布線(xiàn)方式需兼顧機械強度和電氣性能，保障長(cháng)期穩定。 系統測試中應重點(diǎn)關(guān)注接地電阻和接地阻抗的測量，采用專(zhuān)業(yè)儀器驗證低阻抗。 現場(chǎng)施工及安裝人員需強化培訓，確保每一個(gè)接地節點(diǎn)符合設計標準。

深圳作為創(chuàng )新驅動(dòng)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設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(hù)實(shí)現高品質(zhì)充電產(chǎn)品，助力城市綠色轉型。

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，而接地系統的優(yōu)化是提升浪涌抗擾度不可或缺的技術(shù)保障。通過(guò)本次接地整改的深入解析，我們看到系統性的技術(shù)改進(jìn)方案不僅消除了接地帶來(lái)的隱患，更顯著(zhù)提升了設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(hù)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(lái)合作，共同推動(dòng)行業(yè)技術(shù)水平邁上新臺階。