适配器供电 有金属外壳 接地处理

byalxj

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整机情况：
     1.金属外壳
( |! G' c/ J1 h6 i# g     2.金属的内部结构
     3.便携搬运的设备
     4.适配器供电（12V或24V），适配器只有正负两极
& V. Y9 {9 ]; k: i请问，在这样的一个情况下，PCB板的接地应该如何处理？我大概说下自己的理解：
这里牵涉到的是EMC和ESD的问题
1 U0 P6 E( \; N# u! ?7 r; V% F一、所有PCB板的地连接到一起
( ~! g4 ]1 F0 w- x    1.但是不与外壳和内部结构连接。但是这样的问题在于，如果金属的外壳和内部结构受到一个强的干扰后，这个干扰信号怎么释放？
    2.金属外壳和内部的电路板之间是否会有电容效应，这个电容效应是否会对整机产生影响

  y9 E( P& Z  X% Y二、所有的PCB板通过固定安装孔和金属外壳、内部结构直接连接到一起
, B1 |& [9 h( v; t   1.这里也会遇到上述的1问题，就是干扰的泄放路径
   2.在这样的情况下，泄放路径不解决不是会直接干扰到PCB板？
1 }9 M$ c2 h8 \& w三、所有的PCB板通过固定安装孔和金属外壳、内部结构通过电阻电容连接到一起
: s) _7 {! Q7 u& O1 |   1.这里的干扰是否是通过这个电阻电容消耗掉了
/ E, ^: m1 d6 w" C" y
请各位大神，帮忙分析下
谢谢！

& C6 u0 J2 \* f' e! |# X/ S( _, K" g

JackJack

方式“一”，不建议PCB和机壳地完全隔离，正如题主提出的两个问题，会缺少释放通道，金属外壳和内部PCB会存在电容效应，影响大小和金属面之间的距离、耦合面积等因素相关，在不同的电磁兼容实验项目和设备内部构造情况下，产生的影响情况不好具体评估；
) D" a4 e3 v# ?* u; r, o6 p; }3 V5 f方式“二”，干扰的泄放路径问题，看设备应用场合和相关行业标准，如果是接地设备，一般通过接地点泄放，这时要考虑设备内部和机壳分别通过接地点泄放通道的问题，一般长宽比小于3的完整平面视为理想通路，如果干扰到到接地点的阻抗大于到PCB的阻抗就会影响到PCB，非接地设备，个人考虑是否可以通过电源的地线泄放；
方式“三”，这种连接方式也有一定的好处，隔离处的电阻电容可以起到消耗也可以起到一定的隔离作用，就是设计的时候要注意降低PCB上的地和机壳地的耦合（除共地连接点之外，在其他区域的耦合），还有就是这种共地方式，共地点选择也影响很大，是多处共地还是单处共地也要根据实际情况定，可以多处预留，根据实验情况整改。
( C  z& y: z. d  ?& b' w8 D方式二和方式三，两种方式都可以考虑，哪种方式处理好了都可以解决问题。

byalxj

fuxiaohua 发表于 2020-5-9 22:08
是的 .....

版主，你好
   请问现在设计的过程中，适配器的输出端有使用到共模电感。
8 z# E3 ~2 }' v" J6 y   +12VDC_IN接的是适配器的DC输出端，GND1为适配器的输出地；+12VDC_OUT接的是后面的PCB端，GND2是PCB端的地。
    这里有问题
) }% b: X9 |  O" j9 e' T# S, J& T% c5 D   1.共模电感是抑制共模干扰的，基于设备的使用环境来看，共模电感是否有必要
! v& y" Y$ E+ |   2.如果使用了共模电感，那么机壳的地应该如何连接，我理解的是接到GND1端也就是适配器的地端。如果确实这样的话，GND2和机壳地连接会有什么问题
) i" ~6 v% X$ d* Z) H* `   3.不知道这个地方的机壳地如何连接，基于什么角度去考虑   4.如果GND1和机壳地连接了，除了共模电感，GND1和GND2是不是不需要其它器件进行连接了？
谢谢！
4 \% z! v- y  ~) K% N5 e

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fuxiaohua

从您的字面文字无法理解您的具体系统，因为我还存在如下疑问：
+ E% X; F5 U* p 1.        设备的电磁应用环境不清晰，是否有安装在户外楼道或者强电的环境下应用呢？
$ c! }7 u1 N* l' x1 N! F2 V" O这就牵涉到雷击浪涌的情况？所以EMC测试项目的内容就不清晰了…..EMC包括ESD
+ F  \3 C9 v, L5 B0 w 2.        适配器供电的话，适配器是隔离的吗？适配器的浪涌等级又如何呢？
3.        第三，假如PCB与结构件不相连接，那么设备是否有外出端口，端口连接器是金属还是非金属呢？
1 \( x1 y; ^) a  {- D2 N4 \……
( C. a4 m' a8 K9 b7 m' P7 K因此，无法给出您想要的…..
& Y' ^, b" h7 ?, Z* x9 Z

BillScot2

会有影响                     

littleant

笔记本不就是这样的么

byalxj

fuxiaohua 发表于 2020-5-9 16:20
从您的字面文字无法理解您的具体系统，因为我还存在如下疑问：
1.        设备的电磁应用环境不清晰，是 ...

谢谢版主。
9 |  C* d: j+ E0 M# V5 M1.设备的应用是在室内环境，无强电的情况。EMC的测试具体我也不懂
2.适配器是24V输出的，输入输出隔离，耐压+/-4Kv，适配器没有金属外壳（无论内部还是外部），适配器的接口是DC05的那种
, A1 _8 C$ A# d8 Q: \, p( f3.PCB有对外有接口，接口包括USB、以太网和串口，这些都是标准的接口
& \+ g) Y8 `/ ]; }- M1 }- \; d
  C% w& K  c% _3 ~4 Q/ k( V- I

byalxj

JackJack 发表于 2020-5-9 17:04
. L' f( i0 ?. a5 E* Y0 l  @方式“一”，不建议PCB和机壳地完全隔离，正如题主提出的两个问题，会缺少释放通道，金属外壳和内部PCB会存 ...

谢谢耐心的回答。对于你说的我大概心里清楚了许多。结合适配器内部的PE口是和输出的地连接到一起的，所以决定采用方式二
9 ^/ a$ B1 N6 I& g0 S$ s: e

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-9 17:49
* b& R3 O' x- J! }4 n1 d谢谢版主。
1.设备的应用是在室内环境，无强电的情况。EMC的测试具体我也不懂
  l* O0 R, D0 X. r2 E2.适配器是24V输出的，输 ...

采用方案二，基本上就OK
  k- ~; ^8 k9 l8 ?- {7 v) l: `然后注意布局的螺孔分布，用于泄放。
5 H' }4 \. i4 a4 w" ^( i如果确定室内应用那么浪涌测试等级就不高，通过变压器就可以隔离实现2KV共模。
4 ]* f7 @0 F) ?静电这些都还好。这种设备接地来说也是不太现实，也许定义接地设备但实际应用接地不多
这种方案好处对于EMI设计也是有帮助的 .....
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byalxj

fuxiaohua 发表于 2020-5-9 19:06
+ v& d" v: E% M$ e! y采用方案二，基本上就OK
然后注意布局的螺孔分布，用于泄放。
& R( l$ o# ^" r3 |6 x% [如果确定室内应用那么浪涌测试等级就不高 ...

谢谢版主，请问螺孔的分布怎么理解，我的理解是最好放在和金属结构接触最可靠的地方，如果PCB和内部结构平行面最大而且有高低分布的话，就放在这个最大平行面的最低处，但是实际的螺孔分布还得考虑结构安装的可靠性

fuxiaohua

  是的 .....

fuxiaohua

1. 采用共模电感也可以，那么单板的GND2与机壳之间就采用电容桥接设计（机壳地与GND2之间并联电容）.
2. 不适用共模电感（在12V适用磁珠），GND1与GND2就是一个
& M* u  z- l0 C# m1 d至于选择哪一个，那就需要看单板噪声，以及12V给谁适用，如何使用。否则，我让你不加还是加，你信吗？
我自己都不会相信，因为我依据什么呢？没有呀.....

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-12 21:13
版主，你好
   请问现在设计的过程中，适配器的输出端有使用到共模电感。
   +12VDC_IN接的是适配器的D ...

5 B. [" Q! [8 @, L7 S8 z1. 采用共模电感也可以，那么单板的GND2与机壳之间就采用电容桥接设计（机壳地与GND2之间并联电容）.
2. 不适用共模电感（在12V适用磁珠），GND1与GND2就是一个
: l. O) Y, X! n! a) w; C6 G- t- ~至于选择哪一个，那就需要看单板噪声，以及12V给谁适用，如何使用。否则，我让你不加还是加，你信吗？
( u+ H4 o) P5 l3 e2 u! s% A我自己都不会相信，因为我依据什么呢？没有呀.....

9 b9 S- I$ S/ S: w( F6 T# @. u! T

byalxj

fuxiaohua 发表于 2020-5-12 22:33
1. 采用共模电感也可以，那么单板的GND2与机壳之间就采用电容桥接设计（机壳地与GND2之间并联电容）.
+ B- ^7 w1 J) Q, L. J8 P  v1 I2 ...

谢谢版主。1.是否使用共模电感的问题弄清楚了
2.在使用共模电感的情况下，为什么是GND2和机壳地之间通过电容桥接，而不是GND1和机壳地之间短接？通过GND2和外壳短接的话，如果外壳有噪声，那么不是通过电感到板子再通过共模电感回到大地吗？无形中不是给板子增加了干扰？而且当噪声频率较高的话不是在板端和壳体上去不掉？

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-12 22:55
$ ~/ F  j; A1 O+ v& o5 {谢谢版主。1.是否使用共模电感的问题弄清楚了
  L# j4 W3 c2 V, c. T0 o2.在使用共模电感的情况下，为什么是GND2和机壳地之间通过 ...

* {+ Z5 }( k4 c* f* C建议自己画一画出来再讨论....在画的过程中你就有自己的答案
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