适配器供电 有金属外壳 接地处理

byalxj

" ?( _# m, l5 d1 f. l/ ?- B  }
7 L1 o& M5 j/ j1 m8 ~8 S  e4 {整机情况：
     1.金属外壳
! F" ]; {4 E. L2 M% v9 V% b     2.金属的内部结构
     3.便携搬运的设备
0 w1 c( K) Z( K3 _3 b& x: r     4.适配器供电（12V或24V），适配器只有正负两极
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
2 e; n& B" P* e) U一、所有PCB板的地连接到一起
$ n5 H5 k9 O6 k6 {) G0 ?    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

" y0 n# e5 C0 U) r9 u  \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
4 o% _7 V2 |) u9 z5 ?3 F& C   1.这里也会遇到上述的1问题，就是干扰的泄放路径
3 R& V# |# T9 O4 g   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？
' V5 v- F# B# e' _! u! C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
. |' P3 E& u" f. b
请各位大神，帮忙分析下
) b) D# j3 Q- H' Y( {: W2 Z6 x谢谢！

& s3 _6 W9 k% b- X6 q* J" w

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。
& `! ?0 E* I% [" t; f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

" e  g7 d8 {( k$ M0 d

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。
* s0 K  b$ g( c4 ]3 x   +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
* n; Y- L) k4 Q# ]5 s8 m   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
  A" ]' ?) Y' P   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.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？
  F, S* N$ J* |# ^8 q( M' V  O! }谢谢！

+ M4 e+ p# T3 n( ?7 V
* h0 Z+ c2 _) I9 U) Y' V( V8 e

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：
6 ]+ h2 r; w; }. ?2 e% ], ? 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
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？
……
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
, T& y: W, w! X2 E* |* |- ?1 E4 J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：
: j, Q9 `$ [- d# S# m 1.        设备的电磁应用环境不清晰，是 ...

- t- n8 d& S- l) ?8 h谢谢版主。
; o" Y7 g& |7 W1.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
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

6 ?6 t6 z' @# c

byalxj

JackJack 发表于 2020-5-9 17:04
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

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
4 D/ {( V+ g, P3 z/ H2 }8 c2.适配器是24V输出的，输 ...

3 q7 k0 b( P0 B7 S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，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
+ @8 }) r3 ]* B% P采用方案二，基本上就OK
/ e6 P* g# S' n9 ~7 G% J( p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 ...

% k% Q, D: J( K( n5 t5 k9 R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）.
, A7 C# g! h' t- c+ R1 {6 b1 u2. 不适用共模电感（在12V适用磁珠），GND1与GND2就是一个
1 h4 [4 W$ K! Q& F; B& \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.....
/ |( H9 ^( g; \
1 V9 N+ S) W0 }5 n. B

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-12 21:13
5 y/ X  Y7 |) j5 B9 r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 ...

. ~* ^1 T. b9 Z2 J6 l( N8 n1. 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）.
& X+ c1 }6 S  }/ g/ H' G. l4 y$ S' u2. 不适用共模电感（在12V适用磁珠），GND1与GND2就是一个
. k6 P. _' \6 I! k4 J  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？
( |) E0 |) m" J- @0 }3 ]7 T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
) V. H3 ^5 }3 t. I2 |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
( f  Z/ e3 N5 B0 M- ^* r! E" P2.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？
* K1 l5 q8 W* F

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
) N! `+ f- g: n5 [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