Şasi toprağı dijital toprağa mı takılmalıdır?

Ekranlı RJ45 (ethernet), RS232 ve USB konektörleri olan ve bir 12V AC / DC tuğla güç adaptörü ile çalışan bir PCB üzerinde çalışıyorum (5V ve 3.3V'leri adım adım yapıyorum). Tasarımın tamamı metal bir şasiye yerleştirildi.

G / Ç konektörlerinin kalkanları PCB'nin çevresi üzerindeki bir CHASSIS_GND düzlemine bağlanır ve ayrıca metal kasanın ön paneliyle temas eder. CHASSIS_GND, dijital GND'den bir hendek (boşluk) ile izole edilmiştir.

İşte soru şu: CHASSIS_GND dijital GND düzlemine herhangi bir şekilde bağlanmalı mı? Sayısız uygulama notu ve mizanpaj kılavuzu okudum, ancak bu iki uçağın nasıl bir araya getirilmesi gerektiği konusunda herkesin farklı (ve bazen de görünüşte çelişkili) tavsiyeleri var gibi görünüyor.

Şimdiye kadar gördüm:

• Güç kaynağının yakınında 0 Ohm'luk bir dirençle bunları tek bir noktada birbirine bağlayın
• Güç kaynağının yakınında bulunan tek bir 0.01uF / 2kV kondansatör ile bunları bağlayın
• Paralel olarak 1M direnç ve 0.1uF kondansatör ile birlikte bağlayın
• Paralel olarak 0 Ohm'luk bir direnç ve 0.1uF'lik bir kapasitör ile kısa devre yapın
• G / Ç'nin yakınında paralel olarak birden fazla 0,01uF kapasitörle bunları bağlayın
• PCB üzerindeki montaj delikleri ile doğrudan birlikte kısa devre yapın
• Bunları dijital GND ve montaj delikleri arasına kondansatörlerle bağlayın
• G / Ç konektörlerinin yakınındaki çoklu düşük endüktans bağlantılarıyla bunları birbirine bağlayın
• Onları tamamen izole bırakın (hiçbir yere bağlı değil)

Bu makaleyi Henry Ott ( http://www.hottconsultants.com/questions/chassis_to_circuit_ground_connection.html ) tarafından buldum :

Öncelikle size ne yapmamanız gerektiğini söyleyeceğim, yani güç kaynağı ile devre şasi ve şasi topraklaması arasında tek bir nokta bağlantısı yapmak için… devre şasi, I'de düşük endüktans bağlantısı olan şasiye bağlanmalıdır / O yönetim kurulu alanı

"Düşük endüktanslı bir bağlantının" böyle bir tahtada nasıl göründüğünü pratik olarak açıklayabilen var mı?

Bu uçakları birbirinden kestirmek veya ayırmak için birçok EMI ve ESD sebebi olduğu görülüyor ve bunlar bazen birbirleriyle çelişiyor. Bu uçakları nasıl birbirine bağlayacağına dair iyi bir anlayışı olan var mı?

EMI / RFI, ESD ve güvenlik konuları ile ilgilendiği için bu çok karmaşık bir konudur. Fark ettiğiniz gibi, şasiyi ve dijital alanları ele almanın birçok yolu var - herkesin bir görüşü var ve herkes diğer kişilerin yanlış olduğunu düşünüyor. Sadece bilirsin, hepsi yanlış ve ben haklıyım. Dürüst! :)

Bunu birkaç yolla yaptım, fakat benim için en iyi görünen yöntem PC anakartlarının yaptığı gibi. PCB üzerindeki her montaj deliği gnd sinyalini (yani dijital topraklama) bir vida ve metal destek aracılığıyla doğrudan metal şasiye bağlar.

Blendajlı konektörlerde, bu blendaj metal şasiye mümkün olduğu kadar kısa bir bağlantıdan bağlanır. İdeal olarak konektör koruması şasiye temas eder, aksi takdirde PCB üzerinde konektöre mümkün olduğunca yakın bir montaj vidası olur. Buradaki fikir, herhangi bir gürültünün veya statik boşalmanın ekran / şaside kalacağı ve asla kutunun içinde veya PCB üzerine yapamayacağıdır. Bazen bu mümkün değildir, bu yüzden PCB'ye yaparsa, PCB'den olabildiğince çabuk çıkarmak istersiniz.

Bunu açıklığa kavuşturmama izin verin: Konnektörlü bir PCB için, sinyal GND metal deliklere montaj delikleri kullanılarak bağlanır. Şasi GND metal kasaya montaj delikleri kullanılarak bağlanır. Şasi GND ve Sinyal GND , PCB üzerinde birbirine bağlı DEĞİLDİR , ancak bunun yerine metal kasa kullanın.

Metal şasi daha sonra nötr pim değil , 3 uçlu AC güç konektöründeki GND pimine bağlanır. 2 uçlu AC güç konektörlerinden bahsettiğimizde daha fazla güvenlik sorunu var - ve bu düzenlemeler / yasalarda usta olmadığım sürece bunlara bakmanız gerekecek.

Güç kaynağının yakınında 0 Ohm'luk bir dirençle bunları tek bir noktada birbirine bağlayın

Yapma bunu. Bunu yapmak, kablodaki herhangi bir gürültünün GND'ye ulaşmak için devrenizden geçmesi gerektiğini garanti eder. Bu devrenizi bozabilir. 0-Ohm direncinin nedeni, bunun her zaman işe yaramaması ve direncin orada bulunması, size bağlantıyı kaldırmak veya rezistörü bir kapakla değiştirmek için kolay bir yol sağlar.

Güç kaynağının yakınında bulunan tek bir 0.01uF / 2kV kondansatör ile bunları bağlayın

Yapma bunu. Bu, 0-ohm direnç meselesinin bir çeşididir. Aynı fikir, ancak düşünce, kapağın AC sinyallerinin DC'ye geçmesine izin verip vermeyeceği yönündedir. DC (veya en az 60 Hz) sinyallerin geçmesini istediğiniz gibi aptalca görünüyor, böylece kötü bir arıza varsa devre kesicinin patlaması gerçekleşir.

Paralel olarak 1M direnç ve 0.1uF kondansatör ile birlikte bağlayın

Yapma bunu. Önceki "çözüm" ile ilgili sorun şasinin artık GND'ye göre yüzdüğü ve küçük sorunlara neden olacak kadar bir ücret alabileceği yönünde. 1M ohm rezistörün bunu engellemesi gerekiyordu. Aksi halde bu önceki çözüme denktir.

Paralel olarak 0 Ohm'luk bir direnç ve 0.1uF'lik bir kapasitör ile kısa devre yapın

Yapma bunu. 0 Ohm'luk bir direnç varsa, neden kapakla uğraşmıyorsunuz? Bu sadece diğerleri için bir çeşitliliktir, fakat bir şeyleri çalışana kadar değiştirmenize izin veren PCB üzerinde daha fazla şey vardır.

G / Ç'nin yakınında paralel olarak birden fazla 0,01uF kapasitörle bunları bağlayın

Yakından. Gürültü devre boyunca dolaşmayacağından G / Ç'nin yakınında güç konektörünün yanında daha iyidir. Empedansı azaltmak ve önemli olduğu şeyleri bağlamak için çoklu kapaklar kullanılır. Ama bu benim yaptığım kadar iyi değil.

PCB üzerindeki montaj delikleri ile doğrudan birlikte kısa devre yapın

Belirtildiği gibi, bu yaklaşımı seviyorum. Her yerde çok düşük empedans.

Bunları dijital GND ve montaj delikleri arasına kondansatörlerle bağlayın

Empedansı daha yüksek olduğundan ve DC'yi bloke ettiğiniz için onları bir arada kısaltmak kadar iyi değil.

G / Ç konektörlerinin yakınındaki çoklu düşük endüktans bağlantılarıyla bunları birbirine bağlayın

Aynı şeyde varyasyonlar. Belki de "çoklu düşük endüktans bağlantıları", "toprak düzlemleri" ve "montaj delikleri" gibi şeyler de olabilir.

Onları tamamen izole bırakın (hiçbir yere bağlı değil)

Bu, temel olarak, metal bir şasi (örneğin, tamamen plastik bir muhafaza) olmadığında yapılan şeydir. Bu zorlaşır ve doğru devre yapılması ve tüm EMI düzenleme testlerini geçmesi için dikkatli devre tasarımı ve PCB düzeni gerektirir. Yapılabilir, ama dediğim gibi, zor.

0 direnç kullanmaya asla gerek yoktur . Bu, iki veya daha fazlasını isteyen birinden ortak bir CYA; onları tek bir noktada birbirine bağlamak 2) emin değildi ve bunu yapabilmek istedi ve 3) şematik olarak birbirine bağlanırsa birleştirildiler. netlistte tek bir düzlemde, tek bir noktanın amacını yendikten 4) başka bir cihazda, örneğin bir kapakta yer değiştirilebilmeyi istedi.$\Omega$

Ayrıca bu soruya "EMI Kanıtı" tasarımı konusuna bakın .

David Kessner'in son önerisinden kesinlikle yanayım. Temelde farklı volt sinyallerini birbirine bağlayarak tasarımı yok etmenin çok kolay olduğu mikro volt seviyesinde analog tasarımla uğraşıyorum. Parazit salınımlarını önlemek için basitçe onları izole bırakın ve PCB tasarımına ve dekuplajına çok iyi bakın. Çok, kullanılan frekanslara ve sinyal seviyelerine bağlıdır. Tasarımın doğru olup olmadığını sadece dikkatli bir tasarım ve prototipin gürültülü koşullarda TEST EDİLMESİ kanıtlayacaktır. ESD ve EMI testlerinin geçmesi genellikle alakasızdır.

Şasi toprağı sadece güvenlik içindir. Anladığım kadarıyla, devrenin gerçek topraklama düzlemini izole tutmak en iyisidir, yani şasi ve dijital topraklamalar sadece güç kaynağının içinde / dışında bağlanır. Bu, birkaç nedenden ötürü yapılır, ancak büyük yararlardan ikisi:

1. Herhangi bir telsiz enerjisinin şasinin (veya bileşenlerinin) dijital devrelere sızması durumunda çok daha az şans
2. Şasinin "istenmeyen radyatör" olarak hizmet etme derecesini önemli ölçüde azaltır - örneğin dijital devrelerdeki salınımların ve durum değişikliklerinin şasi tarafından büyütülmesinin / yayılmasının çok daha düşük olması olasıdır.

Benim düşünceme göre, bu yol PC'de iyi çalışıyor, sadece bir pano olduğu ve aynı zamanda güç kaynağına yakın olduğu gerçeğidir. Kendi uygulamam bir DC güç kaynağı, ancak birbirinden uzaktaki birkaç PCB. Uygulamam için EMI ve RFI dikkate alındığında, güç kaynağının negatif DC çıkışını güç kaynağının hemen ardından metal şasiye / toprağa bağlamak olduğunu düşünüyorum. Bu, tüm PCB'lerde şasiye toprak bağlantısı olmaması gerektiği anlamına gelir. Güç kaynağından gelen tel çiftleri bükülmelidir. PCB tarafına bağlanmak zorunda olsaydım, bazı DC dönüş akımı metal şasiyi izlerdi ve bu gürültü alımı için bir endişe kaynağı olur. Tek bir PCB'niz olduğunda, bu tek noktayı güç kaynağı tarafına koymak daha iyidir, çünkü çoğu güç kaynağında DC topraklaması güç kaynağının içindeki topraklama topraklamasına bağlıdır. Bu tek nokta bağlantısı, şasiye / toprağa sıkı bir bağdır. Çok noktadan DC topraklamanın şasi ile PCB tarafında şasiye bağlanmasının kaçınılmaz olduğu bazı uygulamalar olduğunu unutmayın; bu durumda bu durumda, DC mantık topraklamanız ve toprağınız anlamına gelir. zemin izole edilir. Tek bir temel stratejiyi pratikte uygulayabildiğinizden emin olabilirseniz, gürültü toplama konusunda size daha iyi yardımcı olacaktır.

PCB sinyali topraklamasını doğrudan montaj deliklerinden şasi toprağına bağlayın, geri dönüş akımı güç kablosu üzerinden olmayabilir, çünkü şasi toprağı geri dönüş akımı için düşük empedansa sahip olabilir. Durum buysa, kabloların EMI'sini etkiler mi? örneğin büküm çifti radyasyon iptali kısmı aynı büyüklükte fakat ters yön akımına göre iptal edilir.