适配器供电 有金属外壳 接地处理

byalxj

. r( z$ y: D. R; A6 E& D
% ?8 S/ }# A$ X4 h整机情况：
     1.金属外壳
     2.金属的内部结构
  E# A4 h3 o% O0 N& @0 V     3.便携搬运的设备
4 j3 g1 U2 o  f) i; F; }     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
% F& f! ]! k3 M一、所有PCB板的地连接到一起
4 c* |7 E" y! D    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？
1 g  o/ N! l( F5 G8 r0 ^    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？
6 e$ Z  r5 E$ W) `4 C0 V3 H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
' }3 d5 }8 ?1 D2 j9 J   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！
4 K, a" k6 i- ]2 ?! K

) z- i$ |9 D8 ~9 t

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。
' t$ L6 S! N9 y, @4 d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 .....

+ X+ H/ P) r! b+ c' X, L8 P# b+ L, |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。
  H* f) D- j, ?- C; C  z( P   +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
9 x  W4 L! e* q. v+ q, D! H   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
' U- d6 S% ^3 m   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！
; a: a4 O) m  o
) H7 I, f1 @; ?% \7 {  ?
6 F) u) V+ T2 I) q

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
: k4 G" U& T* i& g/ L; l 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？
8 V! ]& s1 R5 O& y( \8 J* g……
. ]. Y- t4 N% I. d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
1 I2 c7 i# F" z/ N+ Y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：
3 w  }7 H) H8 D2 Z( y. _ 1.        设备的电磁应用环境不清晰，是 ...

" P  L# s: `- R2 j8 E& N1 q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.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

byalxj

JackJack 发表于 2020-5-9 17:04
5 ^0 D/ \0 Z  g) }3 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 ...

& `# Y- L5 |. M& u: A- Y  |: A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
$ L# W4 E) K7 ?: H, R3 y

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-9 17:49
谢谢版主。
, [  G' L9 n' \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.适配器是24V输出的，输 ...

, o/ n5 k: a8 D8 R- u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。
+ V9 _, O- l/ S" P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
  Z. F# p" [# l) S3 ?这种方案好处对于EMI设计也是有帮助的 .....
2 {2 `; l! p& x9 K

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。
% U6 ~- ?! v# F) Z% r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
" s7 k1 [; \. Q) z$ R5 f

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 J; V" i5 D. B2 w3 a2. 不适用共模电感（在12V适用磁珠），GND1与GND2就是一个
) z. a8 _; J" x( `$ r1 U9 E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？
- W+ C$ T( s, u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
- N- r, v$ Q$ D4 a5 K版主，你好
( f5 Q/ E7 R, |+ \4 n4 M2 A   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 ...

  s" H" a# J& z* f3 `# o1. 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
  T: u0 l* ?4 V- k) x( l" v: o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.....
8 H3 W& X8 B6 c- Z* f

byalxj

# K" U- j* y% x

fuxiaohua 发表于 2020-5-12 22:33
6 Q7 |7 _- X! x1 B% x& V- t1. 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）.
$ E- M! [/ S1 o/ G2 Y3 l5 q/ y2 ...

2 s/ I! l) Y1 y6 j: ]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？
; T, D7 ]5 H) Y

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-12 22:55
* r' b8 j1 Q3 k$ [* w谢谢版主。1.是否使用共模电感的问题弄清楚了
$ U8 s0 T) z  ~- Q) w: m) h2.在使用共模电感的情况下，为什么是GND2和机壳地之间通过 ...

" i/ X4 M# J0 P$ F' F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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