AC->DC-Versorgung, wie geht man damit um, dass Gehäusemasse mit digitaler Masse verbunden ist?

Ich habe eine externe AC-DC-Versorgung mit drei Ausgängen und folgender Ausgangspinbelegung:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Am Netzteil ist „Ground“ (Pin 2) intern mit der Masseleitung des Netzsteckers verbunden. Ich bezeichne es als "Erde" (in meinen Diagrammen unten ist es "AC GND").

Aktuelle Konfiguration

Bei den von mir bereits gebauten Platinen ist "common" (Pin 1) direkt mit der platinengroßen Massefläche verbunden; nennen wir es "digitale Erde". Auf der Platine befinden sich verschiedene Anschlüsse, z. B. eine USB-Buchse und ein analoger Eingangsanschluss. Die Abschirmungen/Abdeckungen der Anschlüsse werden mit der digitalen Masseebene verbunden, wo sie mit der Leiterplatte verlötet werden, und die Abschirmungen/Abdeckungen sind auch mit dem Chassis/Gehäuse verbunden. Das folgende Bild zeigt die Konfiguration:

aktuelle Konfiguration

Das Gerät dient zur Messung sehr kleiner Ströme. Die +12-V- und -12-V-Ausgänge des DC-Netzteils treiben empfindliche Verstärker-, DAC- und ADC-Schaltungen.

Meine Sorge ist, dass das Gehäuse theoretisch aufgrund eines Fehlers unter Strom gesetzt werden könnte, da die Erdung schwebend gelassen wird. Die Spannungen in meiner Schaltung liegen bei +12 V / -12 V, aber spielt das aus sicherheitstechnischer Sicht überhaupt eine Rolle?

Mögliche Lösung für vorhandene Boards

Ich habe diese Antwort auf die Frage gelesen . Sollte die Gehäusemasse mit der digitalen Masse verbunden werden? , und so wie ich es verstehe, bin ich in Ordnung, wenn ich nur die Erdung am Stromeingangsanschluss mit dem Chassis verbinde, da mein Chassis bereits mit den Abdeckungen aller Eingangsanschlüsse verbunden ist. Ohne neue Boards zu machen, ist das wirklich das Einzige, was ich im Moment sowieso tun kann. Könnte dies mein Gerät in einen unbeabsichtigten Strahler verwandeln, da auch die digitale Masse mit den Abdeckungen verbunden ist? Könnte es auch mehr Lärm in meine Macht bringen? Sonst noch ernsthafte Bedenken?

Was tun mit der nächsten Version

Ich denke, im Idealfall sollte die Erdung so angeschlossen werden, dass die Wechselstrommasse vom Rest der Platine isoliert ist und das Chassis keinen Strom leiten kann, außer durch externe Fehler oder einen schwerwiegenden internen Fehler, aber den Strom würde auf die Erde gehen. Ich könnte das Layout so ändern, dass die nächste Charge von Platinen wie im Diagramm unten angeschlossen wird. Habe ich die richtige Idee?geänderte Konfiguration

Gehäuse aus Kunststoff

Ich habe noch ein weiteres Problem, das die Dinge noch komplizierter macht ... Dieses Gerät soll in zwei verschiedenen Konfigurationen hergestellt werden: In der primären Konfiguration besteht das Gehäuse aus Aluminium. In der anderen Konfiguration gibt es jedoch ein Kunststoffgehäuse. Das bedeutet, dass die einzigen freiliegenden leitenden Teile die Steckerabdeckungen sind. Natürlich möchte ich möglichst das gleiche Board verwenden.

modifizierte Konfiguration mit Kunststoffgehäuse

Was ist der sicherste Weg, um mit den freiliegenden leitenden Steckerabdeckungen umzugehen? Soll ich sie schwebend lassen oder einfach mit digitaler Masse verbinden? Das Kunststoffgehäuse hat eine interne leitfähige Beschichtung, aber ich glaube nicht, dass ich eine zuverlässige Verbindung herstellen kann (nehmen wir an, ich kann es nicht).

Ich habe diese andere Frage bereits gelesen , die sehr ähnlich ist, aber ich habe ein anderes Problem, da ich mit einer vorhandenen Platine arbeite, die bereits Gehäusemasse und digitale Masse verbindet.

Aus dem anderen Thread, den Sie in Ihrem Beitrag in Ihrem Design der nächsten Version erwähnt haben, sollte Ihr DGND aus Gründen der EMI-Bedenken durch Befestigungslöcher mit der Gehäusemasse verbunden sein?
@Tom Ich verstehe, dass die Antwort, auf die ich verlinkt habe, vorschlägt, DGND durch die Befestigungslöcher mit der Gehäusemasse zu verbinden, aber einige Kommentare dort sagen, dass es sich in einen unbeabsichtigten Kühler verwandeln könnte. Ich bin mir nicht sicher, was du fragst...

Antworten (1)

Alle langen Kabel mit HF-Taktgebern/Daten strahlen Rauschen ab, und wenn sie mit AC-Masse verbunden sind, könnten sie auch über AC-Kabel von Erdungsschleifen des Pfads abstrahlen.

Eine clevere Idee ist die großzügige Verwendung von Gleichtaktdrosseln für Schnittstellenkabel und DC-Ausgänge, um die Impedanz der Gleichtaktsignale von der AC-Masse zu erhöhen.

Beachten Sie, dass Hipot-Tests von AC/DC-Netzteilen bei Erdung zu einem Ausfall des sekundären Anschlusses führen können. Dies ist auf den dielektrischen Durchbruch von Hipot von primär zu sekundär zurückzuführen. Die erdfreie Sekundärseite ist einfacher zu schützen, wenn kapazitive Lecks vorhanden sind und der Tester einen schnell ansteigenden Eingang verwendet. Modifizieren Sie in diesem Fall den Hipot-Tester, um Entladungsstöße zu vermeiden, die das Netzteil zerstören würden, indem Sie einen strombegrenzenden Vorwiderstand verwenden.

Leckagen können durch umsichtige Lücken, Qualitätskappen und Feuchtigkeitsschutz an den Leitern minimiert werden. (feuchter Staub verursacht Leckage)