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多种接地方式

  • 系统 GND 和 外壳不连接,主要用于塑胶件外壳
  • 系统 GND 和 通过阻容并联连接
  • 系统 GND 和 外壳直接连接,主要用于电脑主板和射频或者机房设备,电脑是因为 USB外壳接地,射频是因为天线安装时接触了外壳,天线内部又是系统地。机房设备一般有良好接地,所以可以这样。

阻容并联连接

  • 电容使用 1nF ~ 10nF, 1kV ~ 2kV,用Y电容或高压薄膜电容
  • 电阻使用 1M欧
  • 机壳地环绕,然后通过阻容并联,单点连接系统地。

网友的说法

讨论:
我认为楼主本身就没说清楚,也不知道楼主说的是针对AC输入还是非AC输入,我想楼主应该是AC输入的,接电容到外壳(地)看Y电容的作用就可以了(对输出的共模干扰和杂波都有滤除作用),漏电那可定是Y电容用的不对,我就见过有用普通陶瓷电容当Y电容的,而且楼主的外壳也不知道接地没有,如果没有也是有问题的反而容易引入干扰。
对于非AC输入(电池)的伏地设备,有内部GND跟外壳连的,有不连的。我想应该是各有好处吧。对于连接的可以把外壳固定在GND电位上屏蔽外界的干扰(也就是楼上说的通过寄生电容把干扰耦合到板子上),然而如果内部板子GND接上外壳那么不能逃避ESD的影响。也是两者各有取舍吧。应该很多都是第二种当然内部敏感部分都是用TVS保护。
如果金属外壳里面有射频类似的模块更难处理了。也不知道像苹果手机是怎么处理的,用金属外壳做这种产品真的很需要能力。

看到日本原产的设备, 电路板上大地一圈把信号地围起来, 大地跟信号地之间有电容。大地接到外壳的接地线,接地线接大地。

1 如果你的设备电路完全不与外界连接,包括静电,雷电等干扰无法传进来。也就是说没有网口,USB等接口,内部用电池供电形成一个回路就不需要接到外壳。
2 如果设备是那种大型的或者有网口,强电接入的,这种情况静电和干扰是可以传到电路上来的,会收到外部静电,雷电的干扰和损害,就需要提供一个更低阻抗的放电的回路,让这些信号直接泄放掉,也就是说电打到机壳上了不能让他们传到电路板上,而是让他们把电放到大地上,然后通过一个0欧姆的电阻和并联一个电容用来隔离实地,这样就不会损坏电路板卡了。
3.你的led微亮应该是地没有接好,有阻抗和漏电就产生电压了。

这真不是一两句话能说清楚的事情..
夸张点说,EMC问题,基本上大部分都是接地问题..
按我的经验,这个问题影响的因素至少有:
产品PCB是手持/非手持设备?
有金属机壳/无金属机壳?
客户处接地环境如何? 地线和零线反了吗/有地线吗/有地线但插座接了吗/都接了地线但起作用吗,地线都没问题了但是漏电开关合格吗?
设备和外部有通讯线缆吗/和PC机连接吗(主要是USB)/PC机接地了吗
PCB是开关电源供电吗,有隔离供电吗
....
所以说,这个问题,没有一条准则可以解决的;;
更多时候,要整个系统的电流/信号回路画出来分析下, 哪里该堵,哪里该泄放,环路是不是可以更小

我们做产品都是RC接外壳的,可以将群脉冲和ESD能量尽早泄放到外壳,也将内部的共模干扰形成闭合回路,降低对外干扰。
但是电脑和其他一些设备都GND直接接外壳的,我认为主要是出于安全考虑,如果电源漏电的话,会导致电流流向外壳,从而引起空开跳闸。
如果RC接外壳的话,如果漏电的话不会引起跳闸哦会导致安全事故。。。。

确实是楼上贴图降低二次放电对元件的伤害。是很多产品对打高压要求。至于PCB的GND直接与外壳相连只有PC(电脑主板类的)是一定这样做的,完全是出于安全考虑。消费类电子很高这样做,因为没有高压,全是第电压,所以都是基本绝缘3mm。有些可能还是功能绝缘1mm.

主要还是考虑设备的外壳的接地不充分的情况。
电容是为了提供一个低阻抗的通道,将PCB上的高频干扰泄放到机壳上。这个时候不用考虑外壳上万一有干扰怎么办,因为相比于不充分接地的外壳,外壳到地的阻抗还是小于外壳到PCB(再到地)的阻抗。
电阻是为了防止静电的。假设PCB上有静电,可以通过这个电阻“消耗”掉静电的能量。
如果外壳的接地非常充分,而且外壳上也很干净,那外壳就可以直接接地了。很多机房内安装的设备都是这么处理的,这样对信号最好。但是对环境要求也高。

  1. 电容是干啥用的从EMS(电磁抗扰度)角度说,这个电容是在假设PE良好连接大地的前提下,降低可能存在的,以大地电平为参考的高频干扰型号对电路的影响,是为了抑制电路和干扰源之间瞬态共模压差的。其实GND直连PE是最好的,但是,直连可能不可操作或者不安全,例如,220V交流电过整流桥之后产生的GND是不可以连接PE的,所以就弄个低频过不去,高频能过去的路径。从EMI(电磁干扰)角度说,如果有与PE相连的金属外壳,有这个高频路径,也能够避免高频信号辐射出来。
  1. 1M电阻是干啥用的这是对付ESD(静电放电)测试用的。因为这种用电容连接PE和GND的系统(浮地系统),在做ESD测试的时候,打入被测电路的电荷无处释放,会逐渐累积,抬升或降低GND相对与PE的电平,累积到一定程度,超过了PE和电路之间的绝缘最薄弱处所能耐受的电压范围,GND和PE之间就会放电,几个纳秒间,在PCB上的产生数十到数百安培的电流,这足以让任何电路因EMP(电磁脉冲)宕机,或者是让PE与电路之间绝缘最薄弱处所在信号连接的器件损坏。但是刚才说了,有时候又不能直接连接PE和GND,那么就用一个12M的电阻去慢慢释放这个电荷,以消除二者间的压差。当然12M这个数值是根据ESD测试标准选择的,因为IEC61000里面规定最高的重复次数只有10次/秒,如果你搞个1000次/秒的非标ESD放电,那么1~2M的电阻我觉得是不能释放掉累积的电荷的。
  2. 题主给的这个电容值太大,一般在1nF左右比较合适如果答主在变频器、伺服驱动器这样8~16kHz开关频率的工业设备上用这么大的电容值,那么,用户摸外壳会有触电的风险的。一般选到这么大,都是电路其他地方设计不合格,为了对付EMC测试,只好把这个电容加大的。最后废话一下这个PE,那就是,PE不可靠!PE不可靠!PE不可靠!因为很多国内的客户根本不会给你接上有效的PE,也就是说,你根本无法依靠PE来提升EMS或降低EMI的指标。其实这也不能全怪客户,是因为他们的车间、厂房、办公室根本就没按照电工标准来修,压根就是没有接地线的!所以,我明白PE不可靠以后,就使用一些技巧让电路能够硬抗过EMS测试。

102/2kv 没有接电阻

如果你是金属壳的没有射频的设备,那么可以选择把内部电路浮地,或者内部电路接到外壳,两者都可以。根据情况选择。
如果有射频就没有选择了,只能是内部电路接外壳,不能不接(天线总是金属的,而且结构上总是用外壳作为地,但是天线内部偏偏又是用电路地作为地,所以你想不想接都已经接了)
电脑机箱之类的,也是强制外壳接电路地的,因为那个USB口,你不想接也已经接了。

金属外壳机器打浪涌时导致机器复位甚至是IO损坏,特别是打L/N对地时。
“没有任何一个隔离电源是隔离的”从EMI的角度讲是完全正确的,何况AC/DC很多还有跨接Y电容。
只要有分布电容就会有环路,不可预知的环路无法避免且很危险的,那就给它并联的一个明确而安全的漏放通路,这就是GND通过阻容接大地的原因。

参考:

为什么有些PCB要把GND接到机壳去?
https://www.amobbs.com/thread-5633424-1-1.html

电路板的地直接与外壳地相连好不好?
https://zhuanlan.zhihu.com/p/344430775

关于模块外壳地和信号地的处理及原因
https://blog.csdn.net/jxgxlm2008/article/details/51569993

PCB地与机壳电容连接 转
https://www.cnblogs.com/yekongdexingxing/p/6747979.html

posted on 2022-09-21 21:00  ramlife  阅读(518)  评论(0编辑  收藏  举报