Заземление Ethernet и USB противоречат друг другу, Вопрос внутри Опции

[Victor®]

Приветствую всех.
Вот задумался над такой проблемой...
1) Обычно корпус RJ-45 Ethernet коннектора
соединяют с землей на плате через высоковольтный конденсатор 1-2 nF и паралельно ему резистор
порядка 1 MOhm.

2) Обычно корпус USB коннектора соединяют с землей на плате через дроссель (ferrite bead)

Мне кажется, что это абсолютно разные и взаимоисключающие подходы. Объясните на пальцах, почему так?

И как правильно делать если на плате есть и Ethernet и USB?

-- Желаю успехов!

[Ant_m]

Если корпус металлический, то правильнее всего будет посадить землю Ethernet на корпус прибора (и заземление). А USB изолировать от металлического корпуса - у него своя земля - платы.
Эти интерфейсы имеют разное применение с точки зрения электробезопасности:
USB на 15м, нет гальваноразвязки. Отсутствие гальваноразвязки и короткие расстояния подразумевает что потенциал между землями 2-х устройств близки к 0.

Ethernet допускает 150м, при таких расстояниях земли у 2-х устройств могут иметь разный потенциал, со всеми вытекающим последствиями. Поэтому гальваноразвязка обязательна. Заземление тоже, потому что, неизвестно что прилетит по кабелю 150м, протянутому черт знает где и как.

В телекоме, например, специально выделено 2 земли:
LOGIC - сигнальная земля, относительно которой передаются сигналы.
SHELF - стоечная земля, корпусная, именно она и заземляется.

Ну так вот: USB должен висеть на LOGIC, а Ethernet, гальваноразвязанной частью, на SHELF земле.

[Victor®]

Если корпус металлический, то правильнее всего будет посадить землю Ethernet на корпус прибора (и заземление). А USB изолировать от металлического корпуса - у него своя земля - платы.
Эти интерфейсы имеют разное применение с точки зрения электробезопасности:
USB на 15м, нет гальваноразвязки. Отсутствие гальваноразвязки и короткие расстояния подразумевает что потенциал между землями 2-х устройств близки к 0.

Ethernet допускает 150м, при таких расстояниях земли у 2-х устройств могут иметь разный потенциал, со всеми вытекающим последствиями. Поэтому гальваноразвязка обязательна. Заземление тоже, потому что, неизвестно что прилетит по кабелю 150м, протянутому черт знает где и как.

В телекоме, например, специально выделено 2 земли:
LOGIC - сигнальная земля, относительно которой передаются сигналы.
SHELF - стоечная земля, корпусная, именно она и заземляется.

Ну так вот: USB должен висеть на LOGIC, а Ethernet, гальваноразвязанной частью, на SHELF земле.

Абсолютно согласен.
Аппаратура телекомовская, 220 нет и в помине.
Вот только проблема как этот коннектор заизолировать от корпуса.
Они как назло, все с железякой.

[MaxPIC]

Насколько я всегда себе представлял, ситуация сводится к следующему:
1. Ethernet - необходимо ставить конденсатор и резистор, номиналом примерно в волновое сопротивление высокочастотных проводов кабеля. Есть рекомендации, то ли в Говарде Джонсе, то ли у Генри Отта, не помню точно, что при передаче высокочастотного сигнала по экранированному кабелю необходимо выполнять заземление по переменному току с двух сторон. В случае большой длины кабеля, во избежание постоянных токов по экрану при разности потенциалов земель приборов (а она также регламентирована, по-моему, даже в ПУЭ), необходимо использовать конденсатор, являющийся шунтом для переменного тока.
Теперь, что касается резистора в 1 МОм, его ставят для стекания статического заряда с экрана кабеля, что особенно важно при изгибе кабеля, так как происходит процесс трения между экраном и внешним диэлектриком.
По поводу соединения корпуса разъёма Ethernet с корпусом прибора - не знаю, но скорее всего лучше обеспечить изоляцию.
2. USB - земли устройств объединены внутри самого кабеля и посредством экрана. Но, во-первых, экран выполняет роль защитную. При соединении устройств происходит выравнивание потенциалов земель. Процесс выравнивания должен происходить до того, как соединятся питание и сигнальная земля внутри кабеля. Во избежание броска тока, создающего помехи и способного привести к выходу их строя оборудования (бросок тока же пройдёт не только по корпусу на землю, но и по земле печатной платы), ставят токоограничивающий элемент - индуктивность, она же ферритовая бусинка, которая по постоянному току является всего лишь низкоомным резистором. Вторая функция бусинки - подавление высокочастотных токов, возникающих при работе устройства, которые могли бы течь по экрану.
Корпус USB разъёма должен быть соединён с корпусом устройства, который должен быть заземлён.

В итоге: для Etherne: резистор + конденсатор и параллельно высокомный резистор и отсутствие соединения с корпусом
для USB: ферритовая бусинка и соединение с корпусом
Заметьте, в случае, если Вы соедините корпуса Ethernet и USB, у Вас получится контур с резонансом токов, но с крайне низкой добротностью по причине наличия последовательного резистора с конденсатором.