задался таким вот вопросом,когда увидел что, на некоторых платах корпуса разъёмов и пады, через которые плата крепится винтами к корпусу подсоединяют не напрямую на земляной полигон. а делают они следующее- создают отдельный полигон, который связан с земляным через Мегаомный резистор 1206 и конденсатор на 4700пФх250в (С1812) .
сам я всегда соединял корпус напрямую к gnd на плате.
а вот друг наоборот, изолировал землю от корпуса.
как правильно и почему?

Безапеляционное суждение по этому вопросу, думаю, не стоит давать. Вроде бы есть много известных правил по заземлению, распаралелливанию цепей и т.п. Но думаю, много зависит от второй (ответной) части разъема и подключаемых цепей. Если корпус разъема металлический, то его никуда не подключать опасно - будет "болтаться" по электрическому потенциалу относительно земли и ловить на себя все наводки (суперпозицию). Поэтому, возможно, корпус разъема и подключен через резистор - если наводки невелики, они "стекают" на землю, но практически не образуется второй контур земли. С другой стороны, напрмер, если на ответная часть разъема кабельная, то она может быть в оплетке (экране), как-то сеединенном с землей и с корпусом разъема. При непосредственном соединении экрана кабеля с землей по экрану могут потечь различные паразитные токи (от цепей питания, сигнальные, помехи и т.п.), хотя в кабеле обычно закладывается штатная земля. Поэтому тоже экран надо землить, но чтобы он не превратился в конкурирующий земляной проводник.
Конденсатор, как понимаю, от корпуса (экрана) на землю шунтирует по переменнму току?

Как же инженерный поиск? Как же поиск по фразе "chassis pcb ground" и сочетанию этих слов?

http://www.ti.com/lit/an/szza009/szza009.pdf

https://www2.smsc.com/mkt/web_lancheck.nsf/...e%20Rev%20A.pdf

http://www.ultratech-labs.com/documents/ul...esign_Guide.pdf

http://www.elmac.co.uk/pdfs/Lord_of_the_board.pdf

http://www.celectronics.com/seminar/sample/IEEE11-9-05.pdf

Рекомендую обратиться также к книге Henry Ott:Noise Reduction Techniques in Electronic Systems.

Слишком общий ваш вопрос - предлагаю изучить проблему сначала с помощью указанных источников.

ПС. Можно поподробнее про платы где вы видели указанную RC связку? Что из себя представляют? Кто проектировал?

Отта уже порекомендовали.
Емкость и так ясно зачем.
Параллельный резистор нужен для того, чтобы выравнивать постоянный индуцированный потенциал (не доводить до пробоя).
Обычно используется в портативных приборах. Значение и размер выбирают из требования на гальваническую развязку.
В лаб. оборудовании тоже может быть, но редко (по нормам ТБ считаем что есть защитное заземление или глухозаземленная нейтраль).
Обычно больше проблем как раз с кондюком.... Вроде и хочется развязать по постоянке и колется.
Если интерфейс скоростной, то надо обеспечить низкий импеданс (обычно меньше 1ом на частоте фронта).
Если разъемов несколько, то еще хуже. Тут только опыт, сын учений трудных (особенно когда тестирование на устойчивость к ЭМС).
Самое главное помнить, наведенный ток всегда найдет путь. И если вы его не предусмотрели, то есть шанс поймать мину.
Для разъемов сигналов с частотами больше 100МГц обычно только полное заземление экрана (без изысков) и ферритовые защелки на кабель.

Уже лет 10 используем ТОЛЬКО этот вариант в разных серийных изделиях (со счета сбился сколько их включая в серии и разрабатываемые сейчас) со 100МГц Ethernet-ом и 480МГц (high speed) USB. Причем используем как стандартные так и нестандартные разъемы. Но, если сигналы внутри изделия подводятся к разъемам проводами, используем только витые пары и отдельный провод земли на корпус разъема обязательно (ну и "+" для USB). Ну и платы должны быть адекватно разведены. Дополнительная деталь. Все металлические корпуса изделий сажаем на общую землю. На всех печатных платах отверстия для их крепления к корпусу - металлизированные и подключены через индивидуальные Net Tie к общей земле на плате. Замечу, что для более высоких частот (GPS, BT) желателен несколько более "аккуратный" подход.

спасибо за ответы.



на платах фирмы Анкад видел эту RC связку. я так понял у них такое на всех платах.


я тут ещё рылся и нашёл на плате расширения фирмы Fastwel вот такую вот развязку с ферритовой бусинкой. они таким образом на корпус соединяют и все крепёжные отверстия и все корпуса разъёмов (usb, vga, ethernet)

Все зависит от целей: EMI, ESD, RFI и рабочих частот (серебряной пули нет).
FB дает связь по постоянному току на корпус и экраны, изолируя ВЧ (считая что связка FB || C низкодобротная).


Верхнее не верно. Похоже что так:
FB дает пропускание на всех частотах (включая DC) кроме дальнего RF.
Емкость эффективно пропускает ESD (снижая импеданс FB до единиц ом).
Таким образом есть полная связь, за исключением ВЧ. Но если третьи-пятые гармоники цифрового интерфейса попадаю на область подавления FB, то они потом детектируются в приемных трактах.

Для инета 100 и усб 2.0 это еще как-то, если нет чувствительных приемников внутри устройства.
Но такое решение раздражает если у вас внутри АЦП хотя бы 14 бит, и корпус не цельнометаллический.
Если интерфейс имеет частоты до 1-2 ГГц, то никакие конденсаторы не помогут. А весь ток, наведенные сигналами внутри экрана, пойдет как угодно до приемника.
P.S. Знать бы прикуп, жил бы только в хорошем месте.

Самому стало интересно зачем нужна FB.
Если брать параллельный LC, то вроде все плохо, на резонансе пик импеданса. Но FB это еще и сопротивление.

Накидал схему в ltspice, для FB взял с сайта TDK модель MMZ0402S121C. Она упрощенная, но ltspice не позволяет цеплять s2p как модели.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Провал на 100 МГц это конденсатор 2н плюс его индуктивность включения (1н это оптимистично).
Пик на 7 МГц это параллельный LC резонанс FB и конденсатора.
Можно подбирать FB, их множество с разным импедансом. Но зачем дат делать не очень понятно.
1. Если только C (может быть параллельно R), то связь только для ВЧ (ESD).
2. Если есть L - то низкоимпедансная связь по НЧ, но большая добротность.
3. FB || C - низкоомная связь НЧ + немного ВЧ + резонансный пик.

Вопрос: если нужна связь по НЧ и ВЧ, то почему не закоротка (прямое соединение на землю)?
Стоит учесть, что импеданс FB за 1-2ГГц сильно падает.

Да, действительно занятно.

Скорее всего, этой парой FB-C как раз хотят "ослабить" связь с экраном кабеля из-за непредсказуемости его подключения на другой стороне.
Кроме того, эта парочка может снижать уровень излучаемых помех самого устройства и ослаблять влияние статического разряда на землю через корпус разъёма.
Т.е., всё это может принести пользу как раз на перечисленных ТС "бытовых" разъёмах.
Встречалось мне на рефах и подключение корпуса разъема через резистор. Вероятно, на всякий пожарный, как раз для таких игр с землёй.

На мой взгляд, для такого типа разъёмов лучше выделять отдельную шину корпусной земли, тянуть её до разъёма питания и предусматривать несколько вариантов соединения с сигнальной землёй и корпусом. В общем-то, классический вариант.

Стандартная практика для Ethernet RJ-45.
Посмотрите на рабочее напряжение конденсатора.
Резистор в 1-2 МОм нужен для снятия заряда с конденсатора.

Не понял о чем речь- в разводке эзернета другие номиналы.

Я о соединении корпуса RJ45 c землей платы через конденсатор и резистор.
(кстати, посмотрите на любую сетевую карту)

Со схемой терминирования эзернета(и терминированием знаком)- мне интересно откуда



75/51/50 Ом- откуда такие числа в 1мегаом?Я отстал от жизни?

Терминирование и соединение земель разных приборов - разные вещи. Десятки Ом в заземлениях/занулениях отсутствуют в принципе.

Тогда тем более не понимаю. Может ли кто нибудь объяснить что за резистор такой в 1-2МОм и как он подключен. О чем речь вообще?

Подозреваю, что это из серии "китайский конструктор". На платах для компов встречается. Даже в виде просто конденсатора.
С учётом того, что на компьютерных платах земля подключается к корпусу разъёма через планку крепления, имеет смысл при отсутствии корпусной земли.
Т.е., в отсутствии соединения через крепёжную планку, получается вариант, идентичный соединению на портативных устройствах.

На прочих сетевых девайсах, особенно промышленного класа, RJ45 чаще всего соединяют напрямую с землёй или выделенной корпусной землёй.
Для некоторых случаев номер с резистором 1-2МОм вообще не прокатит.
Например, для линейной платы в ATCA задается минимальные 9МОм изоляции между корпусной и сигнальной землёй.



Там, где сильно трудно найти корпусную землю, а к сигнальной земле подключать корпус разъёма не слишком желательно, подключают через мегомник+конденсатор.

Я забыл в своем посте написать, что корпус КО45 соединяется с шасси.
Получается в итоге шасси и земля соединены конденсатор || резистор.
И это не китайский конструктор.

Вы ещё забыли написать, что шасси и земля почти всегда соединяются напрямую (то, что не входит в почти - отдельная тема).
Т.е., получается петля по земле, замкнутая этими элементами. Польза от этой петли весьма сомнительна.
Остаётся только случай, когда токопроводящее шасси недоступно, скажем так. В этом случае тоже далеко не всё очевидно. Соединяют по-разному.

Но на китайских сетевых карточках(сбственно, они почти все китайские), предназначенных для установки в "стандартные" корпуса, это соединение устойчиво присутствует. Вариации исполнения(R-C, C, не установлено) наводят на мысль, что никакими реальными требованиям и спецификациями в данном случае и не пахнет. Во всяком случае, мне на этот счёт никакие нормативные документы не попадались. Возможно, это какой-то рудимент, оставшийся с неведомых времён и от неведомых конфигураций компов, сеток и силовых сетей.

Вот и получается, что в случае сетевых карточек наблюдается откровенный "китайский конструктор" для реализации ряда вариантов земляных и корпусных соединений.

"Золотые слова, Юрий Венедиктович!"(с)

Что дает соединение какой бы то ни было земли(низковольтной) через резистор 1-2МОм сложно понять. Можно понять зачем феррит, конденсатор,иногда варистор/разрядник- но зачем такой резистор понять непросто. Еще и типоразмер какой нибудь порядка 1210 наверняка.

В той аппаратуре, которую разрабатываю шасси и земля НИКОГДА не соединяется напрямую.

P.S.
Читайте тут. Смотрите фигуру 4.
http://www.micrel.com/_PDF/Ethernet/app-notes/an-139.pdf

Про конденсатор все понятно, особенно в контексте эзернета- непонятно только про мегаомные резисторы. Особенно в контексте эзернета

Мегаомный резистор нужен для разряда конденсатора.
Ведь на нем может накопиться потенциал достаточно большой.

Не только разряд конденсатора, он еще выравнивает потенциалы, т.е. не позволяет накопится заряду, если вдруг у вас на корпусе разьема висит экран длинного кабеля не подключенный на другой стороне.

Хм..Честно говоря, принимая во внимание существующие рекомендации по разводке и то "как работает" корпусная земля, есть некоторые сомнения в том, что там возникнет большой потенциал. Самый близкий случай(если я все правильно понял) это когда между "конечным" заземлением и корпусом будет только сигнальная земля, соединенная через пресловутую цепочку. Но позвольте- отпадание корпусной земли это уже весьма и весьма нештатный режим работы изделия, там чисто гипотетически уже цифры в отношении потенциалов могут быть самыми разными- учитывая размер конденсатора врядли от него большой прок будет в этом случае.

Например у тебя разъём с металлическим корпусом, к которому привоединен экран(Shield обычно называется), кабель с экраном уходит на 100 метров по улице, с другой стороны экран
1. - ни куда не подключен. Если резистора нет, на нём копится статический потенциал из атмосферы который может вызывать небольшие пробои на сигнальные провода, с резистором - спокойно утекает в землю.
2. - подключен к корпусу такого-же разьема в другом здании. Тут множество вариантов, например между зданиями тоже может быть разница потенциалов, которая неизвестно будет или нет на экране, или начнет шить, а 1МОм позволит перетечь небольшому и не коротнуть с искрами.
Поэтому в общем случае пытаются от таких чудес защищаться, обычно 2,2нФ и 1 МОм помогают в большинстве ситуаций, но не всегда.

Можно сравнить с заземлением тела монтажника, тоже подключают к земле через мегаом чтобы заряд стёк и не пробил прибор, в тоже время если монтажник хватанёт рукой где-нибудь фазу его не ударит током.

Если пошла такая пьянка то:

1)"Стекание" заряда через 1-2МОм это дохлый вариант -если опираться конкретно на эту проблему, то надо заводить напрямую на "защитную" землю(в местных краях это кажется PE, поправьте если ошибся)- и это очень общие слова, надо смотреть класс напряжения и тип оборудования. В любом случае чтобы свалить заряд нужно низкоимпедансное соединение с землей - если же кабель будет соединен просто чрез резистор мегаомный на самой плате устройства с сигнальной землей, то более вероятно что при относительно небольшой импульсной помехе или наведенном токе резистор полыхнет и все это дальше пойдет на плату.

2)Защиту от плавающего потенциала земли особенно в контексте защиты от импульсных перенапряжений какой бы то ни было природы организуют иначе.

Монтажник и всякие электронные поделия вестимо разные вещи - тут проблемы несколько другого характера. Нельзя подключать твсы на сигнальную землю(не говоря уже о молнии) или сливать на нее наводки, от этого потенциал плавает уже на самой сигнальной земле что гарантирует сбои а иногда и былинный отказ. Для этих целей нужна "другая" земля.

Можно конечно и такой вариант организовать - например если взять синфазные индуктивности(фильтры типа BNX023 от Murata) и разводить резистор до этого фильтра, а к чистой земле после него ничего такого не подключать - но это все равно годится только для комнатных условий

Случай, когда шасси и земля НИКОГДА не соединяется напрямую я выделил в отдельную тему.
А рекомендации говорят только о конденсаторе для защиты от ESD.

В остальном же, мегомники появляются на устройствах, для которых допускается возможность эксплуатации с висящей в воздухе корпусной землёй. Чаще всего встречаются на сетевых карточках и отладочных платах(с вариациями). С отладочными платами всё более или менее понятно. Конструктор в чистом виде. Почему встречается на сетевых карточках (далеко не на всех) - это вопрос к китайцам.

Универсальным решением такой вариант (C || R) назвать трудно. Например, мегомник вступает в явное противоречие требованиям ATCA. Возможны и другие осложнения.
Так что, в общем случае, этот вариант можно считать всего лишь конструктором.

Вещи примерно одного порядка, заряд через 1МОм прекрасно стекает, как с монтажника, так и с линии. Естественно, если в линию попадет молния - уже ничего не спасет.
Я же не стал копать все возможные варианты, специально написал что помогают в большинстве ситуаций, но не всегда. В каждом конкретном случае свои особенности.

Но в другом контексте- и потому вряд ли здесь этот резистор уместен. Браслет и печатка- вещи разные, хотя статика может попасть в оба из них.


Насчет попадания молнии тут много любят спорить, оттого напомню что:

1)прямое попадание молнии- это уже совсем другой класс оборудования

2)тут возможен лишь вариант что на некотором удалении вдарила молния и на линию что-то навелось "вторично", а не самим ударом. Тут как раз надо вспомнить про твс,гдт, варисторы и пр. из того же смыслового ряда- но никто в здравом уме не станет подключать ЭТО к сигнальной земле прибора, да и городить какие то резисторы в мегаом.

3)такие помехи можно вывести на отдельную "земляную" клемму, конструктивно организовать заземление- например если есть крепление на динрейку, то можно кинуть зажиом, в общем способов полно. Главное это сделать.

Помимо всего еще надо следить чтобы не шумело по земле "первичного" питания(которое входит в изделие), чтобы не было индуктивной/емкостной связи защитной земли с другими землями, чтобы не образовывались антенны ..много что тут можно сказать, но ни черта не скажешь за этот резистор.

Разговор теряет форму. Тему надо в раздел ЭМС форума.
Дальше рассматривать только по отношению к выполнению ГОСТ/ISO/МЭК.
В них прописаны условия тестирования и классы устройств.
Одни и те же решения могут противоречить классам внутри госта. Решения для электромагнитной восприимчивости и для совместной работы могут противоречить друг другу.
Это разрешит базовые противоречия по уровням и типам проникновения/излучения помех. Определит вид электронных систем: комплексы/приборы/узлы(платы).
А так похоже на лису и журавля (про то как кашу выколупывать).

Если выйти за рамки злосчастного резисторы то я с Вами согласен насчет вышесказанного- как уже было мной ранее замечено, нет смысла решать "глобальную" проблему, нужно определяться в каждом конкретном случае.




Очень часто дело не столько в противречии, сколько чересчур общим подходом к решению проблем и пресловутого "конструкторства". Кому то лень синтезировать решение заново, кто-то боится отойти от местной моды - из всего сказанного ранее в рамках проблемы этой темы, большинство можно понять/получить просто логийкой, уточнив позже небольшими расчетами. Но проще скопировать а потом задавать вопрос в духе: "у N и M сделано так, и у всех так- почему мы должны делать по-другому?"

Простите, но чувствуется советская академическая школа.
На то и есть стандарты, рекомендации, типовые решения и пр. чтобы не любить каждый раз свой мозг.
Что по существу Вам лично не нравится, и что можете предложить?

Если двигаться в сторну стандартов, то как раз начинает обретать форму.



Таки, речь о том, что неплохо бы избегать сомнительных "типовых решений".

2Victor®

Посколько совок мне глубоко чужд, как и его порождения- да и эту так называемую "школу" я успешно избежал, то могу сказать следующее:



Еще скажите- НИОКР. На самом деле все прозаичнее - я не агитирую отступать от стандартов, но наоборот настаивая на том чтобы следовать им избегая велосипедов непонятной природы и полученные с неясной целью, и кроме того почаще сопоставлять текущее задание с теми задачами, которые уже решались: все эти многочисленные мануалы, дизайн гайды, рекомендации- их вагон. Зачем городить непонятно что?




Если опираться на вышесказанное, то я могу предложить почаще сравнивать свою задачу с известными данными по ней, а также с положениями электродинамики, ОТЦ, электротехники- не нужно проводить глубокие научные исследования и писать статьи в IEEE и JEDEC чтобы понять совершенно простые вещи. Нечто подобное наверняка решали(ссылки в начале темы), отчего не выяснить каким именно образом? Отсюда и инженерная культура и приемственность знаний и много других хороших слов, воплощенных в жизнь- разве нет?

2prig



Вполне закономерно- иначе какой тогда в них вообще прок?Другое дело отсебятина, взятая непонятно зачем, но тем не менее упорно тиражируемая.

Стандарты определяют условия проведения испытаний.
Жизнь шире чем условия испытания, но они задают модель эксплуатации (в том числе модели возникновения и проникновения помех).
Я не призываю выписывать типовые (стандартные) решения. Предлагаю рассматривать разные решения с привязкой к условиям испытаний, которые определены в стандартах.

ещё глупый вопрос- есть у меня допустим 2 платы в корпусе. плата питания на которой происходит преобразование переменки(~220) в постоянку 12 вольт. и вторая процессорная плата.
на металлизированные крепёжные отверстия платы питания я подключаю землю с 3го провода от кабеля питания (то есть ту землю что из розетки идёт вместе с фазой и нулём). а на второй плате у меня к металлизированным отверстиям , и металлическим корпусам разъёмов( usb, vga, rj-45) подключена земля цифровая через мегаомник и конденсатор.
и в итоге получается что они закорачиваются между собой через корпус прибора. это плохо?

Металлические корпуса разьемов обязательно должны иметь хороший контакт с металлическим корпусом. Нулевая индуктивность! Иначе у вас будут проблемы с radiated emission и ESD.
Касаемо конденсатора и мегаомника, в вашем случае они не нужны. Либо делайте одну сплошную землю, либо если уж хотите уменьшить излучение от кабелей, отделите от земли со стороны коннекторов полоску - shassis gnd и соедините ее с цифровой землей ферритовыми бусинками в нескольких точках (подберете экспериментально).
Ведь смысл разделения земель на "грязную" и "чистую" в том, чтобы возвратные токи не проходили по чистой земле , а через конденсатор эти токи как раз пройдут!

Подскажите, как проходится тест на сопротивление изоляции, если между корпусом и испытуемыми цепями стоят конденсаторы? Испытательное напряжение 2000VAC.

Вот тоже есть вопрос. Металлический корпус, платы через монтажные отверстия хорошо так соединены с корпусом. Входные разъемы круглые металлические типа военных, с завинчивающимися кольцами, также хорошо соединены с корпусом.
Вопрос 1, есть тут понятие "защитной" земли или нет?
Отделять корпус разъема на плате "бусинкой" какой смысл, если сами печатные платы через корпус с очень небольшой индуктивностью соединены с корпусами разъемов.

Вопрос 2, если на эти разъемы подается постоянка 12V это одна ситуация. А вот если на вход подается переменка 220V и провод заземления. Как внутри разводить эти 220 и соединять входную изолированную часть с цифровой землей примерно ясно из схемотехники БП. А вот как быть с цифровой землей соединенной намертво на корпус блока и третьим проводом честного заземления приходящим на входной разъем? Непонятно все как то.

Это зависит от того как пресловутые разведенны части разъемов на плате: если скажем зазоры позволяют, то все что не сигнальные проводники можно подключить к вашей защитной земле. Отделять разъем можно высоковольтным конденсатором малой емкости - как это например делают при разводке 100Base-T, бусина при необходимости иметь изоляцию- не вариант. Он и потенциалы варавнивает, но и не такой большой чтобы "спокойно" пропускать переменку



Сигнальная земля - конденсатор - остальное, как в первом вопросе. Я насчет гостов не знаю, т.к проектирую не по ним - но скажем есть случаи когда бывает ненулевое напряжение на PE, они не самые специфичные: представьте например если в шкафу стоит несколько устройств с интерфейсов ведущим на улицу и прибор который "на улицу не идет", случается EFT по тем или иным причинам, но в шкафу они соединенны на клеммы PE проводом, который имеет ненулевую длину и ненулевую индуктивность, хотя и толстый. Если первых девайсов много то они все соответственно ловят EFT и по неким механизмам пытаются слить это на защитное заземление, и в при определенном отношении параметров EFT, разводки земли в шкафу и параметров провода потенциал PE в пределах шкафа на короткое время резко подымется на некоторое значение. Если сопоставить указанные факторы то будет ясно что если напрямую сигнальную землю соединить с корпусом то может выйти не очень хорошая ситуация.

Видел сам также(сам пользуюсь) что между корпусом и PE ставили конденсатор для конкретно специфических случаев, когда очень вероятно замыкание неких цепей на корпус девайса, но ничего не должно рухнуть в течении скажем 1 часа с момента запуска - хотя и есть сигнал от приборов контроля изоляции. Тут всплывает вопрос заданный перед вашим про испытания с пресловутым конденсатором. Если взять вариант с разводкой эзернета который этому случаю соответствует, при адекватной разводке в смысле зазоров проблемы могут быть только в качестве подключения защитной земли со стороны входа. Следует помнить про то также насколько в этом случае защищен сам эзернет - не зря ставят выносные узипы которые в свою очередь валят EFT на защитную землю: если просто соблюдены зазоры и уровень изоляции(поставлен нормальный трансформатор или изолятор) то изоляция должна держать все в пределах своего класса, но входные цепи очевидно будут поврежденны. Если защита есть- то тут насколько ее хватит, следовательно при наличии хорошей изоляции будет стоять вопрос о необходимости в восстановлении работоспособности цепей после испытания

Для бытовой аппаратуры (ГОСТ IEC 60065-2011) так:
"10.3.2 ...
Резисторы, конденсаторы и резистивно-емкостные блоки, удовлетворяющие требованиям 14.1, 14.2.1 и 14.2.2 соответственно и включенные параллельно испытуемой изоляции, следует отсоединить."

проверяем таким прибором как на фото.