适配器供电 有金属外壳 接地处理

byalxj

) R. l& c' N5 Q整机情况：
     1.金属外壳
/ {' E% Z2 P; d5 ]9 K  ~4 ~     2.金属的内部结构
     3.便携搬运的设备
7 T* a# k! B, |& w     4.适配器供电（12V或24V），适配器只有正负两极
, Z' I5 M* b9 ]- ~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：
; U' [2 M5 p" X* Y) Y( A" d/ i8 u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* \. a    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

- J! p& q- l+ {$ _5 W0 l4 {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
5 L8 w! Q6 _( r; [) U   1.这里也会遇到上述的1问题，就是干扰的泄放路径
# v6 @" q8 L: v5 `( L9 O( b' r   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？
3 ~) ]/ V+ f" [4 d, n# o$ S; 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
# A& A) {+ e3 x3 ^. }4 e   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
谢谢！
" t" M2 S- |% p. ]+ R% {' }
* R5 E+ h& Q: {" J. h$ J
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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；
& n+ F6 V) a+ O; g  J& M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。
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。
" H6 r- i6 H9 t& `! ^   +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
   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.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
3 i$ |! C6 x$ D& ~2 S   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？
0 D7 @/ q0 C: ]4 P# o: b8 N* f谢谢！

8 L' w8 \# z) ]# T4 i6 c

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：
7 q! G8 A- g. m) q; b 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？
/ @/ k! v0 }3 ~$ T2 Q2 j" o2 N8 S5 h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
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？
' `7 [* R3 G8 |! Z 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？
……
因此，无法给出您想要的…..
1 V) R5 _9 R/ Q3 C# X; y9 x

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 v! d9 `2 z8 ~6 i# O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。
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
& ?" q5 C! d( v2.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
: x' `5 O9 B9 O: V6 ]- 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

2 f& }  T: v& E, F; J' }( O

byalxj

JackJack 发表于 2020-5-9 17:04
, s  @7 ]; i" A. V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 ...

" F8 I) `3 h/ x3 b7 T8 [6 F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
1 y# N( J6 B" ?( ]- h

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-9 17:49
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
6 I% k1 \2 o# z) ^) S8 P2.适配器是24V输出的，输 ...

采用方案二，基本上就OK
* J3 e% |: f# D. j  H( F% w然后注意布局的螺孔分布，用于泄放。
3 |' Y6 Q! h) g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。
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 .....

byalxj

fuxiaohua 发表于 2020-5-9 19:06
采用方案二，基本上就OK
/ d  h7 ]& w, V" X5 E然后注意布局的螺孔分布，用于泄放。
+ b: o' x0 f2 J& T! [$ Y% m如果确定室内应用那么浪涌测试等级就不高 ...

" d+ z; h$ C5 D+ a  e+ d! a# u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？
- c2 e& i2 u0 L; x8 K2 g" {我自己都不会相信，因为我依据什么呢？没有呀.....
4 S: Z, e/ Z" z( u3 l1 l

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-12 21:13
版主，你好
% R9 B6 t$ P( \   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 ...

" a6 @2 L/ E0 a: K1. 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）.
( s$ y+ H9 ?: V5 u2. 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？
我自己都不会相信，因为我依据什么呢？没有呀.....
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byalxj

fuxiaohua 发表于 2020-5-12 22:33
$ l* Z' B$ }! j: E4 m$ a" n/ z1 b1. 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）.
5 O/ ~0 O# \8 P6 z2 ...

1 t  Y  o) `0 l& y谢谢版主。1.是否使用共模电感的问题弄清楚了
! B2 a, _% g% o- F. z; K4 U9 u2.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
5 g, K5 K% h9 Y; v) F9 j# Y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 ...

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