充電樁 EMC 設計中接地系統優化：GB/T 17626.5 接地不良導致的浪涌抗擾度整改

【充電樁 EMC 設計中接地系統優化：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工程師，本文從專業的角度，結合當前充電樁電磁兼容（EMC）設計中常見的接地系統問題，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致的整改案例。通過產品成分分析、檢測項目與標準解讀、問題原因及解決方案三大方面，全面剖析接地系統優化對充電樁產品性能和安全的重要性，以期為同行業技術人員提供參考，并推動充電基礎設施的品質提升。

一、充電樁產品成分與電磁干擾特性分析

充電樁作為連接電網和電動車輛的重要設備，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部分。核心組成主要包括：

功率轉換模塊：實現交流市電向直流電動車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、以太網接口及信號轉換器。 接地結構：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，尤其功率模塊產生的高頻開關噪聲和高速數字信號的干擾，這些都會通過不完善的接地系統導致電磁發射超標或抗擾度下降。

二、GB/T 17626.5 浪涌抗擾度測試與相關標準解讀

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瞬態過電壓的耐受性能。測試中通過浪涌發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，無軟硬件功能喪失，且不引起安全風險。確認接地系統安全、有效地分擔浪涌電流是通過該標準測試的關鍵技術點。

三、接地不良導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浪涌測試頻次統計，發現部分樣機在浪涌測試中發生功能異常甚至復位現象。通過深入排查，主要問題集中在接地系統設計與實施不良上，具體表現為：

接地線斷面過小或部分焊點松動，導致浪涌電流承載不足。 多地接地引起的地環路干擾，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。 接地設計忽視了信號地和保護地的合理分離，導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性的接地整改方案，重點措施包括：

優化接地線設計，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，減少地環路電流干擾。 改進PCB多層板接地設計，采用完整的接地層和多點通孔連接，實現低阻抗接地。 建立接地系統的現場安裝規范，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，結果顯示設備性能完全符合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、接地系統設計的關鍵點與未來建議

接地系統是充電樁EMC設計中極易被忽視但又極其關鍵的一環，從本次整改案例出幾點核心建議：

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。 接地導線選材及布線方式需兼顧機械強度和電氣性能，保障長期穩定。 系統測試中應重點關注接地電阻和接地阻抗的測量，采用專業儀器驗證低阻抗。 現場施工及安裝人員需強化培訓，確保每一個接地節點符合設計標準。

深圳作為創新驅動的城市，充電樁產業也處于快速發展期，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積累和全面的檢測能力，支持客戶實現高品質充電產品，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品提供了科學的評估手段，而接地系統的優化是提升浪涌抗擾度不可或缺的技術保障。通過本次接地整改的深入解析，我們看到系統性的技術改進方案不僅消除了接地帶來的隱患，更顯著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提供全方位的EMC解決方案和檢測服務，為充電樁等高科技產品的質量保駕護航。歡迎更多企業前來合作，共同推動行業技術水平邁上新臺階。