前言电子产品的接地是一个常见的话题。本文只讨论其中的一小部分。
主要内容是金属外壳和电路板的接地。我们经常看到在某些系统设计中,高压电容器C1(1〜100nF / 2KV)与大电阻R1(1M)并联连接在PCB板的接地(GND)和金属外壳(EGND)之间)。
那么为什么要这样设计呢?图1的示意图显示了电容器的功能。从EMS(电磁抗扰度)的角度来看,该电容器将在PE良好接地的前提下,减少基于地平面的高频干扰模型的可能存在。
对电路的影响是抑制电路与干扰源之间的瞬态共模电压差。实际上,最好将GND直接连接到PE。
但是,直接连接可能无法操作或不安全。例如,交流220V交流电通过整流桥后产生的GND无法连接到PE,因此难以通过低频,而可以通过高频。
的路线。从EMI(电磁干扰)的角度来看,如果有一个金属外壳连接到PE,则该高频路径还可以防止高频信号辐射。
电容器连接到交流和直流电阻。假设机箱已良好接地,从电磁抗扰度的角度来看,电容器可以抑制高频干扰源与电路之间的动态共模电压。
从EMI的角度来看,电容器形成一条高频通道,电路板内部产生高频干扰。干扰将通过电容器流入机箱并进入地面,避免了由高频干扰引起的天线辐射。
在另一种情况下,如果外壳未可靠接地(例如没有接地线,则接地棒环境干燥),则外壳的电位可能不稳定或静电。如果将电路板直接连接到外壳,则会损坏电路板芯片。
电容器可以隔离低频,高压,静电等,并保护电路板。该并联电容器应为Y电容器或高压薄膜电容器,其电容应介于1nF和100nF之间。
第二,电阻的作用该电阻可以防止ESD(静电放电)损坏电路板。如果仅使用电容器连接电路板接地和机箱接地,则该电路板为浮动接地系统。
在进行ESD测试时,或在复杂的电场环境中使用时,进入(进入)电路板的电荷无法释放,并且会逐渐积累。在某种程度上,它超过了电路板与外壳之间最弱的绝缘。
耐电压会在几纳秒内发生放电,在PCB上会产生数十到数百A的电流,这将导致电路由于电磁脉冲而关闭或损坏放电附近连接的组件。并联该电阻可缓慢释放电荷并消除高压。
根据IEC61000 ESD测试标准,10s /次(2kV高压电荷在10s后放电),通常选择1M〜2M的电阻。如果外壳具有高压静电,那么大的电阻也可以有效地减小电流,而不会损坏电路芯片。
3.注意事项1.如果设备外壳已正确接地,则PCB也应在外壳的一个好的点处接地。此时,电源频率干扰将通过外壳接地消除,并且不会干扰PCB; 2.如果在使用设备时可能存在安全问题,则设备外壳必须良好接地。
3.为了获得更好的结果,建议设备外壳尽可能接地,并且PCB和外壳在一个点上都良好接地。当然,如果外壳未正确接地,则最好将PCB悬空,即不要将其连接到外壳,因为如果PCB与地面隔离(所谓的悬空),则电源频率干扰环路阻抗非常大,但不会对PCB造成任何干扰; 4.当需要相互连接时,请尝试使每个设备的外壳都在单个点上良好接地,并且每个设备的内部PCB都应在单个点上分别与相应的外壳接地; 5.但是,如果多个设备相互连接,则设备外壳未很好接地,那么最好将其浮在地面上,内部PCB则不接地。
6.机箱接地可能未可靠接地,例如配电网络