适配器供电 有金属外壳 接地处理

byalxj

) B! m( ^. n2 J( C. }
整机情况：
     1.金属外壳
     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
- {0 P3 F$ H# \0 [' F( @9 d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
一、所有PCB板的地连接到一起
    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？
' D* C) G6 X$ g" |    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

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
   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？
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
   1.这里的干扰是否是通过这个电阻电容消耗掉了

请各位大神，帮忙分析下
1 ~+ L' p) |. `' V) |, e. B" b! w谢谢！

$ }5 W) e' X, f% {  r1 ?6 I( k

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；
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；
5 q. l0 H# a7 ^; W: v9 ]6 h- ?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。
8 n0 g0 w- x; M! \# f% l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 .....

9 Q0 i- O( s. x7 Z% C# u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 f9 H  Z( Z( f3 U8 }   +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。
, c: R! f: a, y  H$ g" U    这里有问题
   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
2 I, y1 a" r1 U! v7 M  v: w   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
* _# q) `: m( Q0 ^3 r% q% \) t   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！
, T; G  [  v8 X4 P
) C; Q( S* @& }/ [) I

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：
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？
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
: y3 o% O, w" Z8 X 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？
……
/ z4 a# A! c0 a因此，无法给出您想要的…..

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
5 E9 D2 k4 U& j6 `2 x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：
2 O; }7 X$ ]" Q! [& U7 x0 Q& t 1.        设备的电磁应用环境不清晰，是 ...

* E# z- \& j! y+ ^6 I" e: l0 D谢谢版主。
0 Q$ N5 \$ [6 D! l5 q1.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
% C6 E2 {7 ], ?- Z' T4 q2.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
3.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

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byalxj

JackJack 发表于 2020-5-9 17:04
* T$ x' c8 a% s# N, \  B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 ...

: y6 g5 e% Q5 y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
0 {7 L+ b7 e6 y7 ~; [

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-9 17:49
9 n: X0 t0 t  C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
4 ^6 ?  j" g' ^0 t% h- G2.适配器是24V输出的，输 ...

( Y5 M" c2 W/ E  {3 I0 L采用方案二，基本上就OK
5 [! O! k- i; t# Y然后注意布局的螺孔分布，用于泄放。
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。
" S" y  b  t8 q* b  U* Q. Z+ {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 .....
" h! a" O5 }* Z$ U9 T

byalxj

fuxiaohua 发表于 2020-5-9 19:06
$ T8 F) ~$ C: V. s8 g* s采用方案二，基本上就OK
0 ]) j" l4 z' q/ v然后注意布局的螺孔分布，用于泄放。
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
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？
* D0 I+ {  k8 ?' o6 O" u, X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
4 j5 ~. R2 V! G; s* g! F5 F# _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。
# {: T9 h6 x. B( G   +12VDC_IN接的是适配器的D ...

( j5 l+ Q4 Z) g; N/ r1. 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）.
) N) s( Y/ |2 b! k* |8 K) U9 V2. 不适用共模电感（在12V适用磁珠），GND1与GND2就是一个
1 G: J0 b& B( e" h; U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？
8 T. d9 G) H# t6 U  c2 S我自己都不会相信，因为我依据什么呢？没有呀.....

byalxj

fuxiaohua 发表于 2020-5-12 22:33
( O' C, S! }7 x2 T, p1. 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 ...

谢谢版主。1.是否使用共模电感的问题弄清楚了
4 e4 y+ t& q" u6 I% T2.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？
+ q- a; j/ p4 K' T( G

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-12 22:55
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 ...

3 a) u) p' j. e3 ?5 s* C) ?" M0 t) N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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