壳地与数字地
壳地与数字地
外壳地与电路板接地问题
金属外壳地与电路板的接地,通常采用如下方式连接(高压电容C1{1~100nF、2KV},并联一个大电阻R1{1Mohm})。将金属外壳地EGND与PCB的数字地GND,采用这样的处理方式,是怎么起作用的?
电容作用:
降低高频干扰信号对电路的影响,抑制电路和干扰源之间的瞬态共模压差。存在高频路径,避免高频信号辐射。
电容是通交阻直。EMS(电磁抗扰度)的话,电容抑制高频干扰源和电路之间的动态共模。EMI角度,形成了高频路径,电路板内部产生的高频干扰会经过电容流入机壳进入大地。,避免高频干扰形成天线辐射。
如果机壳没有可靠接地,如果直接接到外壳,可能会打坏器件。加入电容,把低频高压,静电隔离,保护电路芯片。电容值1nF~100nF。
电阻作用:
ESD(静电释放),这个电阻可以预防对电路板的损坏。只有电容,则电路板上的数字地是浮地。打静电,会积累电荷,通过该电阻,释放电荷,避免损坏电路板。
其它注意事项
1.如果设备外壳良好接大地,那PCB应该也与外壳良好的单点接地,这个时候工频干扰会通过外壳接地消除,对PCB也不会产生干扰
2.如果设备使用的场合可能存在安全问题时,那必须将设备外壳良好接地;
3.为了取得更好效果,建议是设备外壳尽量良好接地,PCB与外壳单点良好接地;当然如果外壳没有良好接地,那还不如把PCB浮地,即不与外壳连接,因为PCB与大地如果是隔离的(所谓浮地),工频干扰回路阻抗极大,反而不会对PCB产生什么干扰;
4.多个设备之间需要互相连接的时候,尽量是每个设备外壳都与大地在单点良好接地,每个设备内部PCB与各自外壳单点接地;
5.但是如果多个设备互相连接时候,设备外壳没有良好接地,那就不如浮地,内部PCB不与外壳接地;
6.机壳地可能并不是可靠的接地,如配电网中不符合安规,没有地线;接地棒周围土壤太干燥,接地螺栓生锈或松动。
7.环境是存在电磁干扰的,工作环境中有大功率变压器、大功率电机、电磁电炉、高压电网谐波等。
8.PCB内部是会产生高频噪声的,如高频开关管、二极管、储能电感、高频变压器等。这些干扰因素都会导致PCB的信号地和机壳的电势波动(同时含有高频低频成分),或者二者之间存在静电,所以对它们良好可靠的接地处理是必要的,也是产品安规要求的。