适配器供电 有金属外壳 接地处理

byalxj

整机情况：
     1.金属外壳
4 A/ U. R& `7 I. z9 y     2.金属的内部结构
! M- k# @3 E! [6 u: q     3.便携搬运的设备
3 L+ M) `* |. Q! j: k! v     4.适配器供电（12V或24V），适配器只有正负两极
8 u* W$ q- Y/ \' d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：
3 W/ J8 j/ d3 h/ v2 D) `9 [5 s( m这里牵涉到的是EMC和ESD的问题
. C' j% w; j- T& z. G* B# b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？
" R) q- `7 q( L' Y2 N6 h    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

( `7 G# u9 c& H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
8 W6 A6 }7 w& a   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
   1.这里的干扰是否是通过这个电阻电容消耗掉了
7 L9 x0 h! B5 x2 g: N
请各位大神，帮忙分析下
* C( K6 F- V1 T谢谢！
2 `4 b. ~2 _2 q4 B( j; v
3 E& a  E& c1 o  E8 t, k7 s
! \, h6 I/ C- x# n7 s# B/ Z3 G

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；
0 l8 Q% n4 N* \% w2 \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；
! Q& P% n1 F& e! 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。
. `8 ]8 E3 P2 N. i6 h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

6 y. X% @- ?- }& Q& k

fuxiaohua 发表于 2020-5-9 22:08
5 e, J% ?$ k. M是的 .....

. q3 G& R, s/ R* 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。
1 t, h* P! S7 Z- S- P3 a6 }   +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。
' U7 E) C+ \+ _    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
- u* z( b2 e7 n6 y# R   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？
3 z9 l& Y/ c* e* `+ W谢谢！
4 s, l7 f: U  D8 R$ Z, [

- ?- h5 C# T5 x8 Z, d; b+ L' }

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？
/ _8 J+ p5 g/ o* I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
; k$ J  i7 Z% `. A+ O7 P 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
7 O+ C1 T; P: O- j# c( z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 ...

' f/ \& X: `5 i/ f! H1 v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
* N/ ?% |! M! J/ H2.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% c3 f; @/ d& X, T, h
% G8 h8 c1 M; i

byalxj

JackJack 发表于 2020-5-9 17:04
6 D3 x, z8 h  m+ D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 ...

# Z; f5 n& O; ^/ Q. F* c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
' d3 U* B. n8 g8 y

fuxiaohua

byalxj 发表于 2020-5-9 17:49
5 ]' e% [1 q+ K6 G/ [- v; |7 t谢谢版主。
- {( l- u# b0 K" Z4 x1.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 ...

! R  y' a0 D+ @采用方案二，基本上就OK
# [$ x: g% {1 N7 U) O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
( S4 d! v- \( o. ?这种方案好处对于EMI设计也是有帮助的 .....
' E3 ?) @: l; c" F; `1 r( X

byalxj

fuxiaohua 发表于 2020-5-9 19:06
) i7 M' K* g/ K! l/ H/ @0 h采用方案二，基本上就OK
/ [  Z! C, q0 H' T9 z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 ...

$ F( K2 T, @& [: s  m) x2 V9 {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
, X) g5 ?( Q! W4 a  k0 o

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
& e. {( f5 s  b" U) Y& `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.....
' y# W2 v$ ^# }, v
* w; W. ?  d7 P) A

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 ...

7 X& S, r$ x8 Z- R" \2 p  f9 M1. 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？
7 j( ]) i8 k2 F# i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
5 w6 o3 S1 D5 q) A5 K, r1. 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 K/ v$ \4 @2 j8 G' d1 J* ?; n2 ...

. ?" W- s, q; }2 h( v, l谢谢版主。1.是否使用共模电感的问题弄清楚了
: u* o  Q' H4 U2 S2.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
& ~- D1 c# ^. J( a8 ^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 ...

: R: j" p% T9 ?; g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