适配器供电 有金属外壳 接地处理

byalxj

5 {9 S  [9 U- G9 }7 I整机情况：
5 o8 K0 p7 S8 H     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
2 a' C7 [( z6 b! e6 c0 a) h" S. ]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：
  N0 {1 l9 c- Q这里牵涉到的是EMC和ESD的问题
  z# C$ {- e5 [: K; Y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？
    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
* r" L3 [% Z8 m" v. E  p. M
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
' q! R; n' y- o  p3 {4 u0 }# M   1.这里的干扰是否是通过这个电阻电容消耗掉了

* ^" _; E% M- m6 k* v8 u3 c# e( l' I请各位大神，帮忙分析下
& O4 H  c' B0 X谢谢！

+ \: Q0 @0 ~% {( R* E) ?
% \9 ?  A3 a* J& B3 S- L

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；
; v8 k0 B" A: ]2 I2 {7 z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；
7 O) H5 ]4 `) w- F+ G' A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。
4 [; d  i6 R) \: p$ M. ~* B+ i* r. 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 .....

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。
0 [; {* o1 i9 _# }3 k( B    这里有问题
; n/ U% f) w+ T, F, M+ ?" q   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.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！
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7 K# B* U" h& t. p$ u& f! G) L! {
3 S2 f) j# i: v2 \' U5 U9 V

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？
3 K0 E7 K) D- a3 h$ b2 H7 b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？
6 |, Y, }' o6 Z; f% _  K& 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
2 t/ I/ ^# Z4 J# G. G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：
+ w8 k! K9 R" w4 E 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
$ e5 O0 U; v) _. i+ S3 k2.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
! B2 z3 `1 C7 Y& B8 I' ]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
( o1 O( s# K; f. }

4 r0 g/ H8 R0 C. R

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 ...

8 s/ r1 R$ [" 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

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-9 17:49
/ ^) E# h2 H- R7 \7 P: N4 _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
2 U6 _! R- w+ g. \, h: ?2.适配器是24V输出的，输 ...

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
1 T; b8 R" D9 y! C6 K这种方案好处对于EMI设计也是有帮助的 .....
* c7 {% ^: C6 j

byalxj

fuxiaohua 发表于 2020-5-9 19:06
8 G# _4 ~& d4 F! P- D4 t1 C- X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。
5 N6 U* q( R$ c6 Y如果确定室内应用那么浪涌测试等级就不高 ...

9 u& g0 Y" B4 D; m7 @. b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
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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）.
- K; x& ^$ y9 @) @# k% R: 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？
; g4 k2 E! I2 e' _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 ...

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？
8 K/ t/ q+ P" b1 _) y( r4 V4 M我自己都不会相信，因为我依据什么呢？没有呀.....
, n/ S" w; Y) D1 n+ x* R

byalxj

# z3 N6 J4 Q/ b

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 ...

9 W4 j! z6 e1 t/ q* v, q0 D3 U1 I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？
# F# B8 l0 X* [& F

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-12 22:55
; C6 @4 {( @* 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 ...

% h. [0 N; ]" S1 X% S+ o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
& b, L. j# R  \; }+ I" I5 b