外壳地和信号地接地干扰问题请教

zhangyu1102

大家好，

     我们有个设备是纯金属外壳的，平时使用时是电池供电。室内测试时接电源适配器，然后在热插拔USB线缆时（另一端接PC）
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7 x; ~; e% w9 L5 }+ u6 c     容易产生电火花，测试了一下~USB外部金属端子直接抵触在设备金属外壳上时会不断产生电火花。因为内部有金属屏蔽腔体
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5 x* |0 o' C  k     所以板卡的信号（电源）地和外壳直连了。因此干扰设备电源模块，供电波动致使IC掉电重启了（现在测试下来电源的抗干扰能力确实有点弱）

     另外测试了设备使用电池供电时是不会产生电火花的（认为没有形成环路），更换其实PC主机有的就没有产生电火花。
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     求教一下在我目前的状态下有什么改善措施，另外PC-USB端子不断放电的原因。（个人想法是更换电源方案，隔断外壳地和内部屏蔽地，改动有点大）

zhangyu1102

andrewyu 发表于 2019-1-15 20:46
从现象看应该是你的金属设备与PC机之间存在电位差而出现USB口打火现象，将你的设备外壳与PC机外壳用一个导 ...

首先感谢您的回复和解释！
) @* V  |  L5 ^: y. \1 N用导线互联共地之后是不会出现打火的，所以经常出现问题也是第一次热插拔的时候。
- m1 i, G8 L" a! t另外使用的电源适配器并未连接AC电源保护地（两线的插头）PC外壳是连接到AC保护地的（插排问题我还得看下）
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0 O0 E+ @6 C; i: N关于外壳地和电路板工作地连接再请教下，我的设想是中间串联1M电阻（并电容）也能保证其电势均等吧，目前是直连的
这两种方式对EMI影响效果有差异么？之前我们做过了CE测试，那会屏蔽地（信号地）和外壳是直连的。
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andrewyu

从现象看应该是你的金属设备与PC机之间存在电位差而出现USB口打火现象，将你的设备外壳与PC机外壳用一个导线等电位连接起来看还有没有打火现象，然后确认下金属设备用适配器供电时其外壳是否连接到了AC电源的保护地，也要确认下PC机的外壳是否连接到AC电源的保护地，如果没有连接上PC外壳会带110V交流电引起打火，有时插排保护地线是悬浮的要检查下。金属外壳设备，电路板的工作地与外壳地相连是必要的，不能将二者分开，否则EMI性能会大大恶化导致辐射超标。

andrewyu

还有，问下USB线是屏蔽线还是非屏蔽线？

zhangyu1102

andrewyu 发表于 2019-1-15 20:48
) G8 D9 |7 A$ W. z8 W" [5 M还有，问下USB线是屏蔽线还是非屏蔽线？

USB线缆是屏蔽线，
我这边默认USB外壳地（屏蔽地）和信号地是隔离的，中间串接1M电阻。
PC那边测量结果 外壳地，信号地，和AC保护地都是直连的。

andrewyu

外壳地和电路板工作地如果不多点连接或搭接不良，会严重影响产品的EMI特性，RE和CE的性能都会很大程度恶化。USB电缆是屏蔽电缆，则USB连接器外壳与设备机壳要良好搭接才能发挥屏蔽线的屏蔽作用，建议先改进这个搭接试试。
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andrewyu

另外，你的设备用的是2线适配器，说明你的设备是一个浮地金属外壳设备，这样的设备容易在外壳上产生静电积累，这个积累的静电也会导致连接别的设备时出现打火现象，推荐一个解决方法：将适配器的输出直流地通过2个1MΩ耐高压电阻分别与原变的L、N线相连，由于TN-C配电系统的N线是在建筑物入口处和保护地连接在一起的，所以这个电阻可以防止设备外壳出现静电积累

WuJin_eOakJ

666666666学习了

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andrewyu 发表于 2019-1-15 20:46
从现象看应该是你的金属设备与PC机之间存在电位差而出现USB口打火现象，将你的设备外壳与PC机外壳用一个导 ...

& h" D7 D6 Y7 ~$ z8 g5 K你好，我问一下为什么金属外壳与PCB的地不连，会导致EMI性能恶化？不是很理解，请假一下