适配器供电 有金属外壳 接地处理

byalxj

. m# y: f; c( R
/ q) K; Y/ I0 l3 F0 g! y整机情况：
" f2 P8 @4 C) [+ ?6 i( Z     1.金属外壳
. H3 o: m$ p# e! `3 Z. b     2.金属的内部结构
3 d0 d# M" W8 v, H     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
+ T: }) ^+ H' u1 [% H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：
1 ^, @! |# Z  E, ?4 x6 `这里牵涉到的是EMC和ESD的问题
* R3 [' Y* o0 k6 T8 Y一、所有PCB板的地连接到一起
* K% a. b2 c: H" `% [8 P" C) P+ V    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

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
3 d# S) \) m/ l# J8 B& X; N* X   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？
4 w& a0 W1 y& R8 N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
, V8 p3 b  G* `$ I2 e   1.这里的干扰是否是通过这个电阻电容消耗掉了
9 v0 N' Q, {2 S" v- o  |1 X+ _2 F' T
请各位大神，帮忙分析下
谢谢！

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) c- \( t/ C1 ]# f& Q

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；
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 .....

7 [+ L/ ]* i* K1 W( {+ b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。
$ }3 j) X! v; `7 S  C3 \6 R    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
6 c; C- W7 R1 m! T   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
# F$ j( j8 E  H- H) U: h8 {5 F( ]   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！
8 X: o) O! n( [+ N6 G; @8 P' f

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：
. G! N2 M! K) P3 B! {+ |& N6 ] 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？
/ s. [" e2 p. c( ?; v# h2 I! N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
# c: _8 i$ w# m& D+ I5 @ 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？
, N9 k# X3 ]" G! p4 ?……
因此，无法给出您想要的…..
/ Q/ s8 P8 e2 C* k/ W

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。
( l! E; e1 ^* c' a: {1 O1.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 k6 v/ _1 o& l+ Y3 X" p7 n' b2.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

* J# h9 {+ b' L4 U+ O; @, ?
! f3 Z% ]; t9 ]' u# n8 E, B6 Y& P8 P

byalxj

JackJack 发表于 2020-5-9 17:04
9 a, b6 w/ }  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 ...

% y7 C# ~; A5 U' p3 J. j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
# }# Q4 Y3 P( z5 a+ c

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-9 17:49
+ S2 D6 y0 \1 N- M/ a" W- i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
5 Y/ ]; T/ A% ?  O  ^2.适配器是24V输出的，输 ...

5 ?* H$ c. Q5 O) L5 P采用方案二，基本上就OK
/ m% X+ j6 Z& t然后注意布局的螺孔分布，用于泄放。
4 H4 T" [9 H' @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。
* M5 |8 I6 q7 J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 .....
; F- V( G2 Y2 b  P# O  W

byalxj

fuxiaohua 发表于 2020-5-9 19:06
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。
如果确定室内应用那么浪涌测试等级就不高 ...

# g" p/ Z* l3 H! m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？
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。
7 _; S8 \: x! K' p+ N   +12VDC_IN接的是适配器的D ...

* n' W" n# H0 c6 I1. 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）.
* [" j- ~% K1 X. N* L$ E+ L2. 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？
8 U0 f" y5 m0 `" [2 u% I我自己都不会相信，因为我依据什么呢？没有呀.....
% ~1 P( j3 K# E4 s* T# V

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）.
2 ...

谢谢版主。1.是否使用共模电感的问题弄清楚了
/ G  w7 u6 N( J8 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？
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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 ...

5 l: U$ T$ m0 Y; U) g% O, k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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